上拉电阻的选择条件和数值计算

上拉电阻的计算需要考虑到信号的速度及电平要求，速度越快上拉越低，但电阻越低整体功耗也大。如果整体电路要求不严格，一般做上拉时用10K。它的影响有两个：1.功耗选小阻值电阻可靠性高，如果该管脚是被控制驱动的，小电阻功耗大要大，反之功耗小，对于有能耗要求的场合应选大阻值。2.小电阻需求管脚有源驱动功率大，不利于扇出系数。

上拉电阻的技术参考。当TTL电路驱动COMS电路时，如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V)，这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。OC门电路必须加上拉电阻，才能使用。为加大输出引脚的驱动能力，有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。在COMS芯片上，为了防止静电造成损坏，不用的管脚不能悬空，一般接上拉电阻产生降低输入阻抗，提供泄荷通路。芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平，从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。提高总线的抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上下拉电阻是电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。

上拉电阻阻值的选择原则可以从三个方面来考虑：1、从灌电流的能力与节约能源的考虑出发，应具备电阻大，电流小的特点。2、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大，电流小。3、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小，电流大。对于高速电路，过大的上拉电阻可能边沿变平缓。以上选择原则对在10K到1K之间，及对下拉电阻均适用。

对上拉电阻和下拉电阻的选择时，要结合开关管特性和下级电路的输入特性来设定，主要考虑以下四个因素：1、驱动能力与功耗的平衡。以上拉电阻为例，上拉电阻越小，驱动能力越强，但功耗越大，设计时平衡好二者的关系。2、下级电路的驱动需求。以上拉电阻为例，当输出高电平时，开关管断开，上拉电阻应适当选择以能够向下级电路提供足够的电流。3、高低电平的设定。不同电路的高低电平的门槛电平会有不同，电阻应适当设定以确保能输出正确的电平。以上拉电阻为例，当输出低电平时，开关管导通，上拉电阻和开关管导通电阻分压值应确保在零电平门槛之下。4、频率特性。以上拉电阻为例，上拉电阻和开关管漏源级之间的电容和下级电路之间的输入电容会形成RC延迟，电阻越大，延迟越大。在设定上拉电阻时，应考虑电路在这方面的需求。

上拉电阻阻值计算。最大值的计算原则：要保证上拉电阻明显小于负载的阻抗，以使高电平时输出有效。例如：负载阻抗是10K，供电电压是5V，如果要求高电平不小于4.5V，那么，上拉电阻最大值R大:(5-4.5)=10:5R大=1K也就是最大值1k，（如果超过了1k，输出的高电平就小于4.5V了）

最小值的计算原则：保证不超过管子的额定电流（如果不是场效应管而是三极管也可依照饱和电流来计算）例：管子的额定电流150mA，放大倍数100，基极限流电阻10k，工作在5v的系统中。那么，算法如下：Ib＝U/R=(5-0.7)/10=0.47(mA)Ic＝100*0.47＝47mA小于额定的150，所以可以按饱和法来算最小值。