推拉总线上需要上拉电阻吗?

拉起电阻

电子元件中的低速信号基本上使用两种类型的电路架构来将信号驱动到总线上。这些是开放引流和推拉协议。推拉使用CMOS缓冲器来驱动信号，有时会有一个是否将上拉电阻放置在推拉总线上的问题。这往往是因为有人在总线上观察到噪声，而在信号线上添加上拉电阻被视为解决噪声的解决方案。

实际上，上拉电阻对推拉总线上的噪声没有帮助。有一个特殊的情况下，他们被使用，但它与抑制振铃无关。在本文中，我们将研究推拉协议的结构，以及它们与开排水总线的比较。从这个比较中，应该清楚为什么推拉总线上不需要上拉电阻，除非电平移位器或接口转换器。

推拉协议和上拉电阻

推挽协议指的是用于将信号发送到互连中的驱动程序元素。这是使用推挽电路完成的，如下所示(CMOS缓冲器)．驱动器本质上是通过一对串联的晶体管来获取或吸收电流。

推挽式车手引体向上

带有上拉电阻的推挽驱动电路。

上拉电阻的影响可以通过比较其电阻与fet在ON状态和OFF状态下的电阻来确定。

开关时的上拉电阻

正如我们所看到的，当推挽缓冲器源电流(绿色箭头)时，上拉电阻与低阻晶体管通道并联，因此它应该对缓冲电路源电流的影响最小。当缓冲器下沉电流时，从电源轨到地面有一条路径，但上拉电阻限制了电流。

如果设计者试图将推拉电路视为开路排水电路，并尝试使用上拉来终止，那么推荐的典型值可能在1k到10k之间。通过上拉电阻拉动的典型电流值为10-100 uA，这远低于在逻辑电平上工作的推挽驱动器的典型驱动强度(~10 mA)。

比较:开放引流协议

开漏协议(如I2C)不使用CMOS缓冲区将信号源/接收到铜迹线上。相反，协议为母线电容通过在总线的驱动端用晶体管将总线连接切换到VCC或GND。当接收端的总线上也有一个晶体管时，它可以用来切换驱动端，因此这些总线可以是双向的。

当总线电容被充电，在接收器上看到的电压超过高或低逻辑阈值时，信号将切换接收器，它将切换逻辑状态。因为电流基本上来自充电/放电电容(这是母线电容)，总线上信号的上升时间与该母线的RC时间常数成正比。这里的“R”值实际上等于上拉电阻值，因为内部晶体管的on状态电阻非常小(mosfet的mOhm值)，所以可以忽略它。

开式排水回路