Forskellen mellem pull-up og pull-down resistors og praktiske eksempler

Forskellen mellem pull-up og pull-down resistors og praktiske eksempler

En mikrokontroller i enhver integreret system bruger I / O-signaler til at kommunikere med de eksterne enheder. Den enkleste form for I / O angives normalt som GPIO (General Purpose Input / Output). Når GPIO spændingsniveauet er lavt, så er det i høj eller høj impedans tilstand, så bruges pull up og pull-down modstande til at sikre GPIO, som altid er i en gyldig tilstand. GPIO er normalt arrangeret på en mikrokontroller som I / O. Som input kan mikrokontrolstiftet tage en af ​​disse tilstande: høj, lav og flydende eller høj impedans. Når en i / p køres over i / p er høj tærskel, er det en logisk. Når I / P køres under I / P, som er lav tærskel, er input logisk 0. Når i en flydende eller tilstand med høj impedans, er I / P-niveauet ikke konstant højt eller lavt. For at sikre, at værdierne for en I / P altid er i en kendt tilstand, bruges pull up og pull-down modstande. Hovedfunktionen for pull-up og pull-down resistors er, at pull up modstanden trækker signalet til høj tilstand medmindre det køres lavt, og en pull-down modstand trækker signalet til lav tilstand, medmindre det køres højt.



Pull-up og Pull-down modstande

Pull-up og Pull-down modstande

Hvad er en modstand?

Modstanden er en mest anvendt komponent i mange elektroniske kredsløb og elektroniske enheder. Modstandens hovedfunktion er, at den begrænser strømmen af ​​strøm til andre komponenter. Modstanden fungerer på princippet om ohm lov, som siger, at spredning på grund af modstanden. Modstandsenheden er ohm, og symbolet for ohm viser modstand i et kredsløb. Der er adskillige modstandstyper fås på markedet med forskellige størrelser og klassificering. De er metalfilmmodstande, tyndfilmmodstande og tykfilmmodstande, trådviklede modstande, netværksmodstande, overflademodstande, monteringsmodstande, variable modstande og specielle modstande.






Modstand

Modstand

Overvej en to modstande i serieforbindelse, så strømmer den samme strøm I gennem de to modstande, og strømens retning er angivet med en pil. Når de to modstande er i parallel forbindelse, er potentialfaldet V over de to modstande det samme.



Pull-up modstande

Pull-up-modstande er enkle faste værdimodstande, der er forbundet mellem spændingsforsyningen og den særlige pin. Disse modstande bruges i digitale logiske kredsløb for at sikre et logisk niveau ved en stift, hvilket resulterer i en tilstand, hvor input / udgangsspændingen er ikke-eksisterende drivsignal. Digitale logiske kredsløb består af tre tilstande som høj, lav og flydende eller høj impedans. Når stiften ikke trækkes til et lavere eller et højt logisk niveau, opstår den høje impedanstilstand. Disse modstande bruges til at løse problemet for mikrocontrolleren ved at trække værdien til en høj tilstand, som det ses i figuren. Når kontakten er åben, vil mikrocontrollers input kun flyde og bringes ned, når kontakten er lukket. En typisk pull-up-modstandsværdi er 4,7 kilo ohm, men kan ændre sig afhængigt af applikationen.

Pull-up modstand

Pull-up modstand

NAND Gate Circuit ved hjælp af Pull Up Resistor

I dette projekt er pull-up-modstanden forbundet til et logisk chipkredsløb. Disse kredsløb er de bedste kredsløb til at teste pull up-modstande. Logiske chipkredsløb fungerer baseret på lave eller høje signaler. I dette projekt tages NAND-porten som et eksempel på logisk chip. NAND-portens hovedfunktion er, at når en af ​​NAND-portens input er lav, så er udgangssignalet højt. På samme måde, når indgangene til NAND-porten er høje, er udgangssignalet lavt.

De påkrævede komponenter til OG-gate kredsløb ved hjælp af pull-down modstande er NAND gate chip (4011), 10Kilo Ohm modstande-2, trykknapper-2, 330ohm modstand og LED.


  • Hver NAND-port består af to I / P og en O / P pin.
  • To trykknapper bruges som indgange til AND-porten.
  • Optræksmodstandsværdien er 10 kilo Ohm, og de resterende komponenter er 330 Ohm modstand og LED. Modstanden på 330 ohm er forbundet i serie for at begrænse strømmen til LED

Kredsløbsdiagrammet for NAND-porten ved hjælp af 2-pull-down-modstande ved i / ps til NAND-porten er vist nedenfor.

NAND gate kredsløb ved hjælp af pull-up modstand

NAND gate kredsløb ved hjælp af pull-up modstand

I dette kredsløb, for at give strøm til chippen, tilføres den 5V. Så +5V gives til stiften 14, og stiften 7 er forbundet til jorden. Pull-up-modstande er forbundet til NAND gate-indgangene. En pull-up-modstand er forbundet til den første indgang på NAND-porten og den positive spænding. En trykknap er forbundet til GND. Når der ikke trykkes på trykknappen, er NAND-portens input høj. Når der trykkes på en trykknap, er NAND-gateindgangen lav. For NAND-porten skal begge I / P'er være lave for at få en output høj. For at arbejde med uglekredsløbet skal du trykke på begge knapper. Dette viser den store nytteværdi af pull-up-modstande.

Pull-Down-modstande

Som pull-up-modstande fungerer Pull-down-modstande også på samme måde. Men de trækker stiften til en lav værdi. Nedtrækningsmodstande er forbundet mellem en bestemt stift på en mikrocontroller og jordterminalen. Et eksempel på en nedtrækningsmodstand er et digitalt kredsløb vist i nedenstående figur. En switch er forbundet mellem VCC og mikrocontrolstiftet. Når omskifteren er lukket i kredsløbet, er input fra mikrokontrolleren logisk 1, men når afbryderen er åben i et kredsløb, trækker nedtrækningsmodstanden indgangsspændingen ned til jorden (logik 0 eller logisk lav værdi). Trækmodstanden skal have en højere modstand end det logiske kredsløbs impedans.

Pull-down modstand

Pull-down modstand

Og portkredsløb ved hjælp af Pull Down-modstand

I dette projekt er pull-down-modstanden forbundet til et logisk chipkredsløb. Disse kredsløb er de bedste kredsløb til at teste pull-down-modstande. Logic-chipkredsløbene fungerer ud fra de lave eller høje signaler. I dette projekt tages AND-porten som et eksempel på den logiske chip. OG-portens hovedfunktion er, når begge indgange til AND-porten er høje, så er udgangssignalet højt. På samme måde når indgangene til AND-porten er lave, er udgangssignalet lavt.

De påkrævede komponenter til OG-portkredsløb ved hjælp af en pull-down-modstand er AND gate-chip (SN7408), 10Kilo Ohm-modstande-2, Trykknapper-2, 330 Ohm-modstand og LED.

  • Hver AND-port består af to I / P og en O / P
  • To trykknapper bruges som indgange til AND-porten.
  • Nedsættelsesmodstandsværdien er 10 kilo Ohm, og de resterende komponenter er 330 Ohm modstand og LED. Modstanden på 330 ohm er forbundet i serie for at begrænse strømmen til LED.

Kredsløbsdiagrammet for AND-porten ved hjælp af 2-trækmodstande ved i / ps til AND-porten er vist nedenfor.

Og portkredsløb ved hjælp af Pull Down-modstand

Og portkredsløb ved hjælp af Pull Down-modstand

I dette kredsløb, for at give chippen strøm, tilføres den 5V. Så +5V gives til pin 14, og pin7 er forbundet til jorden. Pull-down-modstandene er forbundet til indgangene til AND-porten. Én pull down-modstand er forbundet til den første indgang i AND-porten. Trykknappen er forbundet til den positive spænding, og derefter er en pull-down-modstand forbundet til GND. Hvis der ikke trykkes på trykknappen, vil AND-portindgangen være lav. Hvis der trykkes på trykknappen, vil AND gate-indgangen være høj. For AND gate skal begge I / P'er være høje for at få en output høj. For at arbejde med uglekredsløbet skal du trykke begge knapperne ned. Dette viser den store nytteværdi af pull-down-modstande.

Anvendelser af pull-up og pull-down modstande

  • Pull-up og pull-down modstande bruges ofte i interface enheder som at interfacere en switch til mikrocontroller.
  • De fleste mikrokontroller har indbygget programmerbar pull up / pull down-modstand. Så det er muligt at interfacere en switch med en mikrocontroller direkte.
  • Generelt anvendes pull-up-modstande ofte end pull-down-modstande, selvom nogle mikrokontrollerfamilier har både pull-up- og pull-down-modstande.
  • Disse modstande bruges ofte i A / D-konvertere at tilvejebringe en kontrolleret strøm af strøm ind i en resistiv sensor
  • Pull-up- og pull-down-modstande bruges i I2C-protokolbus, hvor pull-up-modstandene bruges til at tillade en enkelt stift at fungere som en I / P eller O / P.
  • Når den ikke er tilsluttet en I2C-protokolbus, flyder stiften i en højimpedanstilstand. Trækmodstande bruges også til udgange for at give en kendt O / P

Derfor handler det hele om arbejdet og forskellen mellem pull-up og pull-down modstande med praktisk eksempel. Vi mener, at du har fået en bedre idé om dette koncept. Endvidere for spørgsmål vedrørende denne artikel eller Elektronikprojekter , kan du kontakte os ved at kommentere i kommentarfeltet nedenfor.