电阻上下拉功能实现原理详解

作为电路中最常见的电子元器件之一，电阻可以实现限流、隔离、上下拉等不同功能。以上拉为例，IIC通信接口SDA和SCLK都需要通过电阻实现上拉输入/输出。那么，电阻是如何实现上下拉功能的呢？

1、上拉功能实现原理

上拉电阻的一个典型应用场景是芯片开漏输出的情况，下图是芯片开漏输出的I/O等效模型，当三极管基极为高电平时，三极管导通，输出Vo为低电平；当三极管基极为低电平时，三极管截止，输出状态不确定。

但是，在输出接上上拉电阻之后情况就不同了，当三极管基极为高电平时，三极管导通，输出Vo仍为低电平；当三极管基极为低电平时，三极管截止，上拉电阻R上基本没有压降，因此输出Vo为高电平VCC。

2、下拉功能实现原理

下图是芯片I/O的输入等效模型，由于PN结的阻抗Rbc、Rbe是很大的，因此此时的输入电平Vi是不确定的状态，有可能是低电平，也有可能是高电平。

但是，在接上下拉电阻之后情况就不一样了，Rbe阻抗很大，与下拉电阻R并联之后总阻抗接近下拉电阻R，此时就相当于下拉电阻R与Rbc串联，根据串联分压原理，由于Rbc阻抗很大，因此输入电平Vi就接近于GND，输入被稳定在了低电平。