当一个门电路被按下时输入端会直接接地,门电路就被拉低了。但是当按钮被松开时电路就悬空,这时候门电路的输入端就不确定是低电平还是高电平,就会出现浮动状态。这种状态下门电路就不稳定,我们可以通过加上上拉电阻来防止输入端电平浮动,让电路处于稳定的状态。
在数字集成电路中,输入端的电路已经具备了本身的电阻,假设输入电压是 5V,输入电流为1mA时,我们可使用欧姆定理来推算出输入端上的电阻R=V/I=5/0.001=5000Ω,换言之,输入电阻约为5K Ω,这个电阻对于负载电流较小时可被视为近似为纯电阻,而在输入端存在外界高阻抗信号源的情况下,通过上拉电阻来限制电流,防止集成电路输入端接收到过大电流而受损。
在开关电路中,常常会使用上拉电阻来控制电路的状态。当开关关闭时,通过上拉电阻将输入端对地拉高,相当于输出端断开,这时候可以省去输出端功耗,达到节约功耗的目的。
在数字电路中,存在一类被称为双极性能源标准的元件,该元件的两个端口,一个为VCC极性,另一个为GND极性,句柄所给端口对应于与外界连接的VCC和GND,该类元件中的双向二极管不仅具有正向整流的作用,而且当总线电平发生反向电压时,该器件仍能起到保护防止二极管反向阻断破坏的作用。该类双极性器件中还有的含有稳压二极管,等具有抗过电压保护的作用,一常常会在输入端加上上拉电阻来保护其复杂的输出级。