需要使用上拉(或下拉)电阻的启发式解释

电器工程 电阻器 拉起 拉下
2022-01-22 11:19:49

首先,我承认论坛中有几个关于这个主题的问题,但是,答案假设有太多的电子背景知识,无法用于真正的初学者(比如我自己)。话虽如此,如果您选择回答,请将您的回答限制在启发式(非技术性)解释上。

我对上拉电阻的理解是确保线路上的电荷一致,而不是断开的线路,这可能会成为电场的牺牲品,然后产生噪声。然后,噪声可能会被解释为输入信号,并导致您的设备产生意外结果。

问题1)我对上拉和下拉电阻的用途的理解是否正确?

问题 2)这是如何工作的?有人可以提供一个比喻或类比来描述电流到底发生了什么吗?

2个回答

第一:是的,您的理解基本上是正确的,除了电压和不充电的问题。

这是我的比喻:

考虑一扇房子的门,铰链非常光滑,没有螺栓或闩锁。门很轻,铰链很好,轻微的微风都会让它打开和关闭。

现在在门上添加一个轻型门弹簧弹簧使门保持关闭,但不是非常牢固:轻轻一推就会打开它,松开它会使门再次关闭。

所谓的“浮动输入”就像那扇门 - 电磁场中最轻微的扰动,就像上面的微风一样,会导致输入在打开和关闭(低和高)之间随机切换。

添加上拉电阻(如果您希望默认为“高”)或下拉电阻(如果您希望它为“低”),您的弹簧就位。

现在,施加的外部电压(如轻轻推动)可以克服弹簧/pull-x 电阻器的“保持门关闭”趋势 - 一旦移除推动,输入返回到所需的默认值。

这种使用中的低阻值电阻就像一个非常坚硬的弹簧 - 它需要更牢固的推动才能打开,但它会打开。当推力被移除时,它也会更快地关闭。

上拉/下拉做三件事。

1,它稳定线路,具有固定参考(在大多数情况下,V+ 用于上拉,或 Gnd 用于下拉)。这条线不会飘来飘去。这也可以在没有上拉电阻的情况下完成,只需将其直接连接到 V+ 或 Gnd。这是一个问题,第 2 部分解决了这个问题。

2、保护电路。如果一条线直接连接到 V+,然后它也连接到地,你只是创建了一个短路例如,如果直接连接到 V+ 的微控制器引脚被设置为逻辑低电平的输出,则会发生这种情况。使用上拉电阻,您不再有短路,只是一个小负载。这是您想要的安全措施。

3、它允许您在线路上覆盖参考,而不会短路。除了只是一种安全预防措施外,它还是一种预期的效果。这就是微控制器在按下时读取从高到低或从低到高的开关的方式。当未按下连接到地的按钮时,微控制器通过上拉读取高电平状态。按下按钮后,直接接地会导致状态变为低电平,因为直接连接比弱上拉更强。然后,一旦释放按钮,它就会返回到 HIGH 状态。

@AnindoGhosh 摆动门的类比适用于第 1 部分(弹簧)和第 3 部分(推动)。除此之外,第 2 部分是弹簧,防止强风将门从铰链上猛烈撞击并弄乱你房子里的一切。没有弹簧(上拉/下拉)和强风(短路)会损坏微控制器或导致电池过热、着火、爆炸。