[電子電路]-上拉電阻及下地電阻的阻值該放多少

[電子電路]-上拉電阻及下地電阻的阻值該放多少
        電子電路中，IC的輸出或輸入腳位通常有open drain或push-pull兩種，若是open drain的腳位通常會要求在外部加上一個上拉(pull-up)電阻或是下拉(pull-down)電阻，常常遇到因上拉電阻或下拉電阻不夠而造成電子電路功能異常。常見的I2C電路中，一定會在SCL(clock)及SDA(data)這兩條線上加上4.7K~10K的電阻。
       先舉上拉電阻為例，通常要加上拉電阻的電路，第一，這IC腳位應該是屬於open drain，第二，這電路的功能是屬於active low，所謂active low就表示當電壓為低準位的時候，該功能就會啟動，所以不動作的時候應該要使其保持高準位(High)，線路接法如圖1。常見的問題有當輸出為低準位(low level)的時候會不夠低，通常高於0.3倍的Vcc，所以雖然IC輸出有拉到低準位，但是因為不夠低，還是無法達成預期效果。
       如圖1，假設VCC為3.3V，"to IC"有2mA的電流流過，所以在電阻R1就會有1K*2m=2V的壓降，所以在"to IC"這個點上就會有3.3V - 2V =1.3V，然而這個1.3V對於IC來說夠不夠低就要看一下規格書了，但顯然1.3V對於3.3V是不夠低的，所以這樣應該沒辦法達成預期動作。
       若將電阻改成1.5K，這樣一來在電阻R1就會有1.5K * 2m = 3V的壓降，所以在"to IC"這個點上就會有3.3V - 3V =0.3V，這個0.3V對於低準位的標準應該是夠低的了，但是為了保險起見，通常會希望可以降到0V，所以將電阻R1加到到3.3V，這樣在電阻R1就會有3.3K*2m=6.6V的壓降，所以在"to IC"這個點上就會有3.3V - 6.6V = -3.3V，這個負值，其實就是電壓已降到0的意思。

圖1

       所以一般來說，會考慮到會有多少電流流過及實際上高低準位的要求，來設計電阻值該多少。
       最後，決定了上拉電阻或下拉電阻的大小最好還是要透過實際量測(用示波器或是三用電表)以確保是在我們想要的電壓。