手機原理設計中,上拉電阻常用在中斷,GPIO控制,I2C等信號上,本文希望能通過實例分析加深對上拉電阻的理解。
中斷,GPIO,I2C等一般都是OC或者OD門,芯片內(nèi)部無上拉電阻時,則外部必須加上拉電阻才能輸出高電平。一般I/O端的驅(qū)動能力在2~4mA量級,OC或者OD門的導通電壓為0.4V左右,手機中加在上拉電阻上的電壓一般都是2.8V,上拉電阻的最小值不能低于800R(2.8-0.4V/3mA=0.8K),5V電壓時,則不能低于1.5K(5-0.4V/3mA=1.5K)。中斷和GPIO信號本身,只需要產(chǎn)生一個高電平即可,不需要驅(qū)動設備,上拉電阻可以取大點,減小功耗,但須注意上拉電阻不能太大,否則會和PCB走線,器件等負載電容影響信號上升時間。經(jīng)驗值一般在4.7~100K之間。以上是個人觀點。
I2C上拉電阻阻值計算:
I2C的接口一般都是OD機制,同樣需要加上拉電阻才能輸出高電平。上拉電阻的最小值須符合上文。下面計算下上拉電阻的最大值。
I2C總線圖
I2C總線的傳輸速率分為標準模式(100Kbit/s)和快速模式(400Kbit/s),負載的最大容限分別是400pF和200pF,根據(jù)I2C總線協(xié)議,上拉電阻的最大值被總線電容所限制。
下面兩個圖可以看出上拉電阻的取值(Rs是I2C設備串聯(lián)在I2C總線上的電阻,可以防止SDA和SCL的高電壓毛刺波,例如電視的顯像管擊穿產(chǎn)生的高壓毛刺)
由上圖可以看出,上拉電阻的最小值由上拉電源決定,最大值由總線電容決定。
最大值網(wǎng)上有個計算公式,Rmax=T/0.874*C,C=200pF時,T=1us;C=400pF時,T=0.3us。但是根據(jù)這個公式計算出來的值都不怎么對,另外常數(shù)0.874怎么來的?
來源: 面包板社區(qū)https://www.mianbaoban.cn/blog/post/15675
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原文標題:上拉電阻實例分析
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