一、定義：
上拉就是將不確定的訊號通過乙個電阻嵌位在高電平！電阻同時起限流作用！下拉同理！
上拉是對器件注入電流，下拉是輸出電流；弱強只是上拉電阻的阻值不同，沒有什麼嚴格區分；對於非集電極（或漏極）開路輸出型電路（如普通閘電路）提公升電流和電壓的能力是有限的，上拉電阻的功能主要是為集電極開路輸出型電路輸出電流通道。
二、上下拉電阻作用：
1、提高電壓準位：
a.當ttl電路驅動coms電路時，如果ttl電路輸出的高電平低於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，以提高輸出高電平的值。
b.oc閘電路必須加上拉電阻，以提高輸出的搞電平值。
2、加大輸出引腳的驅動能力，有的微控制器管腳上也常使用上拉電阻。
3、n/a pin防靜電、防干擾：在coms晶元上，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， 提供洩荷通路。同時管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。
4、電阻匹配，抑制反射波干擾：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。
5、預設空間狀態/預設電位：在一些 cmos 輸入端接上或下拉電阻是為了預設預設電位. 當你不用這些引腳的時候, 這些輸入端下拉接 0 或上拉接 1。在i2c匯流排等匯流排上，空閒時的狀態是由上下拉電阻獲得
6. 提高晶元輸入訊號的雜訊容限：輸入端如果是高阻狀態，或者高阻抗輸入端處於懸空狀態，此時需要加上拉或下拉，以免收到隨機電平而影響電路工作。同樣如果輸出端處於被動狀態，需要加上拉或下拉，如輸出端僅僅是乙個三極體的集電極。從而提高晶元輸入訊號的雜訊容限增強抗干擾能力。
三、上拉電阻阻值的選擇原則包括:
1、從節約功耗及晶元的灌電流能力考慮應當足夠大；電阻大，電流小。
2、從確保足夠的驅動電流考慮應當足夠小；電阻小，電流大。
3、對於高速電路，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
四、原理：
上拉電阻實際上是集電極輸出的負載電阻。
找個ttl器件的資料單獨看末級就可以了，內部都有負載電阻根據不同驅動能力和速度要求這個電阻值不同，低功耗的電阻值大，速度快的電阻值小。
但晶元製造商很難滿足應用的需要不可能同種功能晶元做許多種，因此乾脆不做這個負載電阻，改由使用者自己自由選擇外接，所以就出現oc、od輸出的晶元。
由於數字應用時電晶體工作在飽和和截止區，對負載電阻要求不高，電阻值小到只要不小到損壞末級電晶體就可以，大到輸出上公升時間滿足設計要求就可，隨便選乙個都可以正常工作。
但是乙個電路設計是否優秀這些細節也是要考慮的。集電極輸出的開關電路不管是開還是關對地始終是通的，電晶體導通時電流從負載電阻經導通的電晶體到地，截止時電流從負載電阻經負載的輸入電阻到地，如果負載電阻選擇小點功耗就會大，這在電池供電和要求功耗小的系統設計中是要盡量避免的，如果電阻選擇大又會帶來訊號上公升沿的延時，因為負載的輸入電容在上公升沿是通過無源的上拉電阻充電，電阻越大上公升時間越長，下降沿是通過有源電晶體放電，時間取決於器件本身。因此設計者在選擇上拉電阻值時，要根據系統實際情況在功耗和速度上兼顧。
3.從ic(mos工藝)的角度,分別就輸入/輸出引腳做一解釋:
1. 對晶元輸入管腳, 若在系統板上懸空(未與任何輸出腳或驅動相接)是比較危險的.因為此時很有可能輸入管腳內部電容電荷累積使之達到中間電平(比如1.5v), 而使得輸入緩衝器的pmos管和nmos管同時導通, 這樣一來就在電源和地之間形成直接通路, 產生較大的漏電流, 時間一長就可能損壞晶元. 並且因為處於中間電平會導致內部電路對其邏輯(0或1)判斷混亂. 接上上拉或下拉電阻後, 內部點容相應被充(放)電至高(低)電平, 內部緩衝器也只有nmos(pmos)管導通, 不會形成電源到地的直流通路. (至於防止靜電造成損壞, 因晶元管腳設計中一般會加保護電路, 反而無此必要).
2. 對於輸出管腳:
1)正常的輸出管腳(push-pull型), 一般沒有必要接上拉或下拉電阻.
2)od或oc(漏極開路或集電極開路)型管腳,
這種型別的管腳需要外接上拉電阻實現線與功能(此時多個輸出可直接相連. 典型應用是: 系統板上多個晶元的int(中斷訊號)輸出直接相連, 再接上一上拉電阻, 然後輸入mcu的int引腳, 實現中斷報警功能).
其工作原理是:
在正常工作情況下, od型管腳內部的nmos管關閉, 對外部而言其處於高阻狀態, 外接上拉電阻使輸出位於高電平(無效中斷狀態); 當有中斷需求時, od型管腳內部的nmos管接通, 因其導通電阻遠遠小於上拉電阻, 使輸出位於低電平(有效中斷狀態). 針對mos 電路上下拉電阻阻值以幾十至幾百k為宜.
(注: 此回答未涉及ttl工藝的晶元, 也未曾考慮高頻pcb設計時需考慮的阻抗匹配, 電磁干擾等效應.)
1, 晶元引腳上註明的上拉或下拉電阻, 是指設計在晶元引腳內部的乙個電阻或等效電阻. 設計這個電阻的目的, 是為了當使用者不需要用這個引腳的功能時, 不用外加元件, 就可以置這個引腳到預設的狀態. 而不會使 cmos 輸入端懸空. 使用時要注意如果這個預設值不是你所要的, 你應該把這個輸入端直接連到你需要的狀態.
2, 這個引腳如果是上拉的話, 可以用於 "線或" 邏輯. 外接漏極開路或集電極開路輸出的其他晶元. 組成負邏輯或輸入. 如果是下拉的話, 可以組成正邏輯 "線或", 但外接只能是 cmos 的高電平漏極開路的晶元輸出, 這是因為 cmos 輸出的高, 低電平分別由 pmos 和 nmos 的漏極給出電流, 可以作成 p 漏開路或 n 漏開路. 而 ttl 的高電平由源極跟隨器輸出電流, 不適合 "線或".
3, ttl 到 cmos 的驅動或反之, 原則上不建議用上下拉電阻來改變電平, 最好加電平轉換電路. 如果兩邊的電源都是 5 伏, 可以直接連但影響效能和穩定, 尤其是 cmos 驅動 ttl 時. 兩邊邏輯電平不同時, 一定要用電平轉換. 電源電壓 3 伏或以下時, 建議不要用直連更不能用電阻拉電平.
4, 晶元外加電阻由應用情況決定, 但是在邏輯電路中用電阻拉電平或改善驅動能力都是不可行的. 需要改善驅動應加驅動電路. 改變電平應加電平轉換電路. 包括長線接收都有專門的晶元.
上拉下拉電阻的作用
在數位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。1.電阻作用 l 接電組就是為了防止輸入端懸空 l 減弱外部電流對晶元產生的干擾 l 保護cmos內的保護二極體,一般電流不大於10ma l 上拉和下拉 限流 l 1.改變電平的電位，常用在ttl cmos匹配 2.在引腳懸空時有確...
USB Host的上拉下拉電阻
關於usb的上下拉電阻，不是隨便接個任意阻值的電阻就ok了。當你的usb為主裝置的時候，d d 上分別接乙個15k的下拉電阻，這樣可以使得在沒有裝置插入的時候，d d 上始終保持低電平 當為從裝置介面時，可以通過在上拉電阻來設定不同的傳輸速率，當d 接乙個1.5k上拉電阻，可以工作在高速率模式如12...
上拉電阻 下拉電阻總結
上拉電阻 1 當ttl電路驅動coms電路時，如果ttl電路輸出的高電平低於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，以提高輸出高電平的值。2 oc閘電路必須加上拉電阻，才能使用。3 為加大輸出引腳的驅動能力，有的微控制器管腳上也常使用上拉電阻。4 在coms晶...