什么是上拉电阻?它有什么作用?为何需要它?


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我遇到了许多简单的电路,这些电路显示了如何打开LED或其他东西。经常提到上拉电阻。他们在做什么?一些GPIO引脚需要上拉电阻,而其他则不需要上拉电阻,有什么区别?



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我看了维基百科的解释,没有任何意义。我打算编辑问题以反映这一点,但您先回答了。
2013年

此站点中的解释非常好seattlerobotics.org/encoder/mar97/basics.html

Answers:


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Arduino网站

如果没有输入,将输入引脚转向已知状态通常很有用。这可以通过在输入上添加上拉电阻(至+5 V)或下拉电阻(接地电阻)来实现,其中10kΩ是常见值。

但是:那是从Arduino网站上获得的。请记住,Raspberry GPIO引脚只能承受3.3 V的电压(因此,请在Raspberry Pi上将其上拉至3.3 V,而不是 5 V)!

这是上拉电阻器原理图的示例

一个例子

上拉电阻将确保引脚处于上升状态,而不会吸收太多电流。门具有三种可能的状态:“开”,“关”和“浮动”。

FLOATING状态不是很有用,因为它不能转换为布尔值。因此,上拉和下拉电阻:它们在那里消除了浮动状态。


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从技术上讲,浮动不是逻辑状态,而是一个宽松的技术术语,用于描述它是未连接的,并且可能接收由附近物体产生的静电放电噪声引起的高/低的随机组合。除数学数字外,没有逻辑变量可用于浮动。数字是1或0。
皮厄特勒·库拉

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在输入未连接任何东西或连接的部分处于高阻抗(Z)状态的情况下,在输入引脚上使用上拉或下拉电阻来定义状态。没有定义状态的输入存在以下问题:输入值可以是任何值(0或1),称为浮点数。

这在Wikipedia上的文章(Jivings添加到您的问题的评论中)中有更深入的解释,而在SparkFun的本文中则更直观地进行了解释。


与Wikipedia相比,sparkfun的描述非常出色,因此对读者知识的假设要少得多
Menuta 2013年

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需要记住的一点(首先让我感到困惑)是上拉或下拉电阻只是特定角色中的标准电阻。超过一个人试图购买上拉电阻器,只是发现它们不存在。否则,就像正常情况一样,用标准电阻将电压上拉至5V / 3.3V或降至0V。


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令人困惑的部分是,电阻实际上并不是在做“上拉”,上拉是电阻的另一侧。电阻器只是控制流过上拉电阻的电流。 raspberrypi.stackexchange.com/questions/28973/...
金发姑娘

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电子词典对上拉的定义如下:

上拉:描述用于提高与之相连的电路的值(例如,阻抗)的电路或组件。

如果将LED连接到+5 V电源,并且由微控制器/微处理器或其他某种方式控制(LED亮起和熄灭),则在亮起状态下电源可能会提供大电流,反过来,大电流可能会损坏LED。

为了限制从供给,一个上拉电阻器的高电流,拉起阻抗,并限制供应从电源(+ 5V)的LED的电流。因此,LED受到大电流保护。根据电路,上拉功能会发生变化,并形成AND对I²C总线的有线逻辑的保护。


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@SlySven正确-从电子上来说,这个答案是不正确的。AFAIK在电子产品中没有“拉高阻抗”的概念。在逻辑电路中,上拉电阻会降低阻抗,从而影响其连接的电压,通常会向正电压方向移动(因此,上拉中的“上拉”也可以具有上拉电阻) -down,通常为0V)。与LED串联的电阻只是确定流过LED的电流-尽管原理图看起来很相似,但这与上拉电阻没有任何关系。
barny

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下拉是术语,用于描述电阻器执行的作用。它将一端连接的信号线向另一端上的电源/接地/参考电压。先前的回答是不正确的说法,即“它会拉高阻抗”,而是降低电路中的电阻/阻抗,从而使线路处于其他情况下不会出现的已知状态,例如集成电路上的输入引脚。未连接。当外在的东西,这将抵消作用连接电阻的量要求是到可以有效地做如果引脚意外或故意断开开路,但拉高到足以使任何外部电路在要沿另一个方向驱动线路时不会过度负担以克服这种影响,则拉动该引脚。

Pi上的GPIO引脚具有可控制的内部引脚,据我了解,通常可以使这些引脚假定逻辑上为低或高或左开路-如果有用户提供的上拉/下拉电阻器,则可以使用后者;做这项工作(可能还是作为外部电路的一部分)。如果外部电路的供电电压超过3.3伏,则后者的设计尤为重要,因为在这种情况下,上拉电路不得试图将线路上的电压提高至3.3V以上 -串联电阻(例如4K7) )和肖特基二极管 (例如BAT85),其阳极在串联电阻的侧面连接到GPIO引脚,阴极在3.3V电源轨上,是防止这种情况的一种方法-这种类型的正向电压低(<0.2V)低二极管可以防止信号线变得足够高以损坏Pi,但会稍微增加信号传播到Pi的时间。

我刚开始是Pi's的公司,因为我昨天买了两台二手设备{尽管我从事电子产品已有35年的历史了},并且出于这个原因,我一直在寻找有关Pi's Pinout的信息-最好放置两个PSU的地方,因为它们不是随它们提供的。8位

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