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上下拉電阻的問題

 tempeer 2007-08-03
   一般說來,,不光是重要的信號線,,只要信號在一段時(shí)間內(nèi)可能出于無驅(qū)動(dòng)狀態(tài),就需要處理。
   比如說,,一個(gè)CMOS門的輸入端阻抗很高,,沒有處理,在懸空狀況下很容易撿拾到干擾,,如果能量足夠甚至?xí)?dǎo)致?lián)舸┗蛘唛V鎖,,導(dǎo)致器件失效。祈禱輸入的保護(hù)二極管安全工作吧,。如果電平一直處于中間態(tài),,那輸出就可能是不確定的情況,也可能是上下MOS都導(dǎo)通,,對器件壽命造成影響,。
   總線上當(dāng)所有的器件都處于高阻態(tài)時(shí)也容易有干擾出現(xiàn)。因?yàn)檫@時(shí)讀寫控制線處于無效狀態(tài),,所以不一定會(huì)引起問題,。你如果覺得自己能夠接受的話也就將就了。但是這時(shí)你就要注意到,,控制線不能懸空,,不然……
   TTL電路的輸入端是一個(gè)發(fā)射極開路引出的結(jié)構(gòu),拉高或者不接都是高電平,,但是強(qiáng)烈建議不要懸空不接,。

   上拉還是下拉?要看需要,。一方面器件可能又要求,,另一方面,比如總線上兩個(gè)器件,,使能控制都是高有效,,那么最好下拉,否則當(dāng)控制信號沒有建立的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)沖突,,可能燒片,。如果計(jì)算機(jī)總線上面掛了一個(gè)D/A,上電復(fù)位信號要對它清零或者預(yù)置,,那么總線可以上下拉到你需要的數(shù)字,。
   至于上下拉電阻的大小,這個(gè)情況就比較多了,。CMOS輸入的阻抗很高,,上下拉電阻阻值可以大一些,一般低功耗電路的阻值取得都比較大,,但是抗干擾能力相應(yīng)比較弱一些,。
   很多場合下拉電阻取值比上拉電阻要小,,這個(gè)是歷史遺留問題。如上面所說,,TTL電路上拉時(shí)輸入3集管基射反偏,,沒有什么電流,,但是下拉時(shí)要能夠使得輸入晶體管工作,,這個(gè)在TTL的手冊中可以查到。
   也是為了這個(gè)歷史遺留問題,,有些CMOS器件內(nèi)部采用了上拉,,這時(shí)它會(huì)告訴你可以不處理這些管腳,但是這時(shí)你就要注意了,,因?yàn)橄吕儆?0K可能不好使,,因?yàn)橐苍S內(nèi)置的20K電阻和外置的10K把電平固定在了1V左右。

   有時(shí)候你會(huì)看到150歐姆或者50歐姆左右的上下拉電阻,,尤其是在高速電路中會(huì)看到,。

   150歐姆電阻下拉一般在PECL邏輯中出現(xiàn)。PECL邏輯輸出級是設(shè)計(jì)開路的電壓跟隨器,,需要你用電阻來建立電壓,。

   50歐姆的電阻在TTL電路中用的不多,因?yàn)殪o態(tài)功耗實(shí)在是比較大,。在CML電路和PECL電路中兼起到了端接和偏置的作用,。

   CML電路輸出級是一對集電極開路的三極管,需要一個(gè)上拉電阻來建立電平,。這個(gè)電阻可以放在發(fā)送端,,那么接受端還需要端接處理,也可以放到接受端,,這時(shí)候端接電阻和偏置電阻就是一個(gè),。PECL電路結(jié)構(gòu)上就好像CML后面跟了一個(gè)射極跟隨器。

   OC門也使用上拉電阻,,這個(gè)和CML有一點(diǎn)相像,,但是還不太一樣。CML和PECL電路中三極管工作在線形區(qū),,而普通門電路和OC/OD門工作在飽和區(qū),。OC/OD門電路常用作電平轉(zhuǎn)換或者驅(qū)動(dòng),但是其工作速度不會(huì)太快,。

   為什么,?在OC/OD門中,上拉電阻不能太小,,否則功耗會(huì)很大,。而一般門的負(fù)載呈現(xiàn)出一個(gè)電容,負(fù)載越多,電容越大,。當(dāng)由高到低跳變時(shí),,電容的放電通過輸出端下拉的MOS或者Bipolar管驅(qū)動(dòng),速度一般還是比較快的,,但是由低到高跳變的時(shí)候,,就需要通過上拉電阻來完成,R大了幾十甚至上百倍,,假設(shè)C不變,,時(shí)間常數(shù)相應(yīng)增加同樣的倍數(shù)。這個(gè)在示波器上也可以明顯的看出:上升時(shí)間比下降時(shí)間慢了很多,。其實(shí)一般門電路上拉比下拉的驅(qū)動(dòng)能力都會(huì)差一些,,這個(gè)現(xiàn)象都存在,只不過不太明顯罷了,?

   (為什么會(huì)這樣,?動(dòng)動(dòng)腦筋。想一想輸出電平的變化會(huì)對輸出級器件的工作點(diǎn)造成什么樣的影響,。)

   在總線的上下拉電阻設(shè)計(jì)中,,你就要考慮同樣的問題了:總線上往往負(fù)載很重,如果你要電阻來提供一些值,,你就必須保證電容能通過電阻在一定時(shí)間內(nèi)放電到可接受的范圍,。如果電阻太大,那么就可能出錯(cuò),。

   現(xiàn)在想不到別的補(bǔ)充了,,大家看看還有什么問題。

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