有源器件需要電源(能量)才能實現(xiàn)其特定的功能，比如運算放大器在有輸入信號的前提下，如果不提供電源，運算放大器無法實現(xiàn)其放大功能。

無源器件在工作時，不需要外加電源，只要輸入信號就能正常工作，比如在信號線上串聯(lián)33Ω的電阻，無論是否提供電源，只要有信號經過，電阻就能實現(xiàn)限流的作用。

通常定義流入器件的電流為正，流出器件的電流為負。 器件輸入端有電流流進時，稱為吸電流，屬于被動;器件輸出端有電流流出時，稱為拉電流，屬于主動;器件輸出端有電流流入時，稱為灌電流，屬于被動。

拉電阻作用

一般作單鍵觸發(fā)使用時，如果IC本身沒有內接電阻，為了使單鍵維持在不被觸發(fā)的狀態(tài)或是觸發(fā)后回到原狀態(tài)，必須在IC外部另接一電阻。

數(shù)字電路有三種狀態(tài)：高電平、低電平、和高阻狀態(tài)，有些應用場合不希望出現(xiàn)高阻狀態(tài)，可以通過上拉電阻或下拉電阻的方式使處于穩(wěn)定狀態(tài)，具體視設計要求而定。

一般說的是I/O端口，有的可以設置，有的不可以設置，有的是內置，有的是需要外接，I/O端口的輸出類似與一個三極管的C，當C接通過一個電阻和電源連接在一起的時候，該電阻成為上C拉電阻，也就是說，如果該端口正常時為高電平，C通過一個電阻和地連接在一起的時候，該電阻稱為下拉電阻，使該端口平時為低電平，其作用主要是確保某端口常態(tài)時有確定電平：用法示例：當一個接有上拉電阻的端口設為輸入狀態(tài)時，他的常態(tài)就為高電平，用于檢測低電平的輸入。

上拉電阻是用來解決總線驅動能力不足時提供電流的。一般說法是拉電流，下拉電阻是用來吸收電流的，也就是我們通常所說的灌電流。

接電阻就是為了防止輸入端懸空。

減弱外部電流對芯片產生的干擾。

保護cmos內的保護二極管，一般電流不大于10mA。

通過上拉或下拉來增加或減小驅動電流。

改變電平的電位，常用在TTL-CMOS匹配。

在引腳懸空時有確定的狀態(tài)。

增加高電平輸出時的驅動能力。

為OC門提供電流。

上拉電阻應用原則

當TTL電路驅動COMS電路時，若TTL電路輸出的高電平低于COMS電路的最低高電平(一般為3.5V)，這時就需要在TTL的輸出端接上拉電阻，以提高輸出高電平值。注：此時上拉電阻連接的電壓值應不低于CMOS電路的最低高電壓，同時又要考慮TTL電路方電流(如某端口最大輸入或輸出電流)的影響。

OC門電路必須加上拉電阻，才能使用。

為加大輸出引腳的驅動能力，有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。

在COMS芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻產生降低輸入阻抗，提供泄荷通路。

芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平，從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。

提高總線的抗電磁干擾能力，管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。

長線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾，加上下拉電阻是電阻匹配，有效的抑制反射波干擾。

在數(shù)字電路中不用的輸入腳都要接固定電平，通過1k電阻接高電平或接地。

上拉電阻阻值選擇原則

從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應當足夠大，電阻大，電流小。

從確保足夠的驅動電流考慮應當足夠小，電阻小，電流大。

對于高速電路，過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。綜合考慮以上三點，通常在1k到10k之間選取。對下拉電阻也有類似道理。

對上拉電阻和下拉電阻的選擇應結合開關管特性和下級電路的輸入特性進行設定，主要需要考慮以下幾個因素：

驅動能力與功耗的平衡。以上拉電阻為例，一般地說，上拉電阻越小，驅動能力越強，但功耗越大，設計是應注意兩者之間的均衡。

下級電路的驅動需求。同樣以上拉電阻為例，當輸出高電平時，開關管斷開，上拉電阻應適當選擇以能夠向下級電路提供足夠的電流。

高低電平的設定。不同電路的高低電平的門檻電平會有不同，電阻應適當設定以確保能輸出正確的電平。以上拉電阻為例，當輸出低電平時，開關管導通，上拉電阻和開關管導通電阻分壓值應確保在零電平門檻之下。

頻率特性。以上拉電阻為例，上拉電阻和開關管漏源級之間的電容和下級電路之間的輸入電容會形成RC延遲，電阻越大，延遲越大。上拉電阻的設定應考慮電路在這方面的需求。

電阻的參數(shù)

關于電阻的參數(shù)不能一概而定，要看電路其他參數(shù)而定，比如通常用在輸入腳上的上拉電阻如果是為了抬高峰峰值，就要參考該引腳的內阻來定電阻值的。

一般LED的電流有幾個mA就夠了，最大不超過20mA，根據這個你就應該可以算出上拉電阻值來了，當然實際還是有出入的。

1. 上、下拉電阻的定義

上拉電阻的作用是將一個信號通過電阻連接到電源(Vcc)，而下拉電阻則是將信號通過電阻接地(GND)。

2. 強上拉與弱上拉

強上拉和弱上拉的主要區(qū)別在于上拉電阻的阻值大小。例如，50Ω的電阻通常被視為強上拉，而100kΩ的電阻則被視為弱上拉。同樣，下拉電阻也有類似的情況。值得注意的是，強拉電阻的極限情況是0Ω電阻，這意味著信號線將直接與電源或地相連。

3. 上、下拉電阻的作用

上下拉電阻在多個領域中發(fā)揮著重要作用。它們能夠維持芯片輸入管腳的穩(wěn)定狀態(tài)，避免高阻狀態(tài)可能引發(fā)的問題。此外，在三極管實現(xiàn)電平轉換電路中，上下拉電阻也扮演著外圍電路的重要角色。通過合理選擇和使用上下拉電阻，可以確保電路的穩(wěn)定性和可靠性。

三極管電平轉換電路詳解

在三極管電平轉換電路中，當輸入信號為3.3V電壓時，三極管的BE電路可視為一個二極管。但與簡單的二極管不同，實際應用中我們會在其兩端串聯(lián)一個電阻R1，以實現(xiàn)對電流的精確控制。R1作為輸入限流電阻，其作用至關重要。由于三極管是一種電流控制元件，在放大或飽和狀態(tài)下，Ube的電壓保持為0.6V。基于這一特性，我們可以根據輸入電壓U來計算基極Ib的電流，公式為Ib=(U-0.6)/R1。若忽略限流電阻R1，一旦輸入電壓超過0.6V，基極電流將急劇上升，可能導致三極管的燒毀。因此，必須根據具體的輸入電壓和三極管特性來合理選擇和計算限流電阻R1的值。

在三極管電平轉換電路中，當三極管處于放大狀態(tài)時，其集電極電流Ic的大小與基極電流Ib之間存在一個固定的比例關系。這個比例關系是三極管的一個固有特性，通常用β來表示，即Ic=βIb。這個特性使得我們可以通過控制基極電流Ib來精確地調節(jié)集電極電流Ic的大小。

倍)。輸出電壓Vout的計算公式為Vout=Vcc-IcR2。由此可知，在Vcc確定的情況下，如上圖所示的12V電源，Vout在Ic為0時達到最大值12V，即等于Vcc。然而，對于數(shù)字電路而言，我們需要Vout接近0V，以實現(xiàn)低電平的效果。通過選擇合適的R2值，例如1KΩ，我們可以輕松計算出使三極管達到飽和狀態(tài)所需的Ic值。

三極管的導流能力是有限的，假設我們選定的三極管集電極的額定電流為500mA，那么Ic的最大值就是500mA。因此，在選擇R2時，必須確保其值不會導致Ic過大，從而避免三極管因過流而燒毀。從公式中我們可以觀察到，集電極電阻的增大將更容易使三極管進入飽和狀態(tài)。在飽和區(qū)內，兩個PN結都處于正偏狀態(tài)，此時Ic不再受Ib的控制，因為Vout已經接近地電平GND，無法產生負電壓。

若輸入電壓為3.3V，并且我們希望在設計時三極管能處于飽和狀態(tài)，那么Ic的值應達到12mA。由此，我們可以推算出Ib的最小值應為Ic(飽和)/β，其中β為三極管的電流放大系數(shù)。

若要求三極管在輸入3.3V時達到飽和狀態(tài)，并且我們需要考慮三極管的放大系數(shù)，那么可以推算出基極限流電阻R1(max)的值為(3.3V-0.6V)/Ib(min)=11.25kΩ。其中，Ib(min)是基極電流的最小值，它可以通過Ic(飽和)/β來計算，其中β為三極管的電流放大系數(shù)。

在考慮三極管的飽和狀態(tài)和放大系數(shù)時，我們需要注意電阻、Vcc電壓的離散性、精度以及波動等因素，以確保選擇適當?shù)幕鶚O限流電阻R1。同時，R1的阻值也不能過小，必須考慮到基極電流的額定值。此外，為了功耗和節(jié)能的考慮，R1和R2的阻值都不宜過小。

對于OC(集電極開路)和OD(漏極開路)電路，上拉電阻起著至關重要的作用。它為這些集電極開路輸出型電路提供了必要的輸出電流通道。在某些情況下，芯片的輸出管腳可能未繼承上拉電阻到Vcc，這就需要我們在設計中加以考慮。

此外，總線I/O接口上的上拉和下拉電阻也是不可或缺的。這些接口本質上是OC或OD接口，如I2C總線就采用了典型的OD輸出結構。通過增加上拉電阻，我們可以提高驅動能力，實現(xiàn)電平標準的匹配，并增強電路的抗干擾能力。

在長線傳輸中，電阻的不匹配可能導致反射波干擾。通過合理選擇上拉和下拉電阻的阻值，我們可以有效地抑制這種干擾，提高總線的抗電磁干擾能力。同時，管腳懸空時容易受到外界電磁干擾的影響，因此上拉和下拉電阻的合理配置也是非常重要的。

上來下拉電阻阻值的選擇

1、功耗?？紤]功耗的情況下電阻的阻值就不能特別大。

2、反應時間。因為電阻越大，部分電路中反饋給MCU的時間就越久

3、驅動能力。例如部分上拉電阻會給芯片傳感器來補償一定的電流，所以電阻不能太大

常見的阻值4.7k-10k

最后，我們還需要明確吸電流、拉電流和灌電流的定義。拉電流是指主動輸出電流，即從輸出口輸出的電流。

灌電流：這是指被動輸入電流，即從輸出端口流入的電流。

吸電流：則是指主動吸入電流，也就是從輸入端口流入的電流。