Çekme direnci açıklaması

Elektronikte oldukça yeniyim ve "pull-up resistor" prensibini anlamakta zorlanıyorum. Bununla ilgili birçok makale okudum ve sanırım anladım ama% 100 emin değilim, bu yüzden bir sorum var. Gelen bu makalede , ilk görüntünün sonra, diyor ki:

Anlık düğmeye basıldığında G / Ç pimini Vcc'ye bağlar ve mikro denetleyici girişi yüksek olarak kaydeder.

Ama anlamıyorum. VCC nerede? Gördüğüm kadarıyla, bu şemada güç kaynağı yok, sadece her ikisi de toprağa bağlı bir düğmeye bağlı bir mikrodenetleyici var, bu nedenle bu devrede nasıl herhangi bir voltaj olabilir?

Makale oldukça kafa karıştırıcı görünüyor: metin ve şekiller eşleşmiyor. Burada aynı üç şemayı sunmaya çalışacağım, umarım daha uygun bir açıklama ile.

U1'in mikro denetleyiciniz olduğunu ve P1'in giriş olarak yapılandırılmış bir G / Ç pini olduğunu varsayın. (Gerçekten de herhangi bir mantık geçidi olabilir.) U1'e yapılan diğer bağlantılar ilgili olmadığı için resmedilmiyor, ancak güç bağlantıları ve diğer gereksinimler olduğunu varsayın.

(1) Düğmeye basılırsa, P1 bağlantı noktası toprağa bağlanır ve düşük bir mantık düzeyi algılar. Ancak düğme bırakıldığında, bağlantı noktası hiçbir yere bağlı değildir, ancak kayar . Kesin bir voltaj yoktur, bu nedenle küçük gürültü bile dijital girişin bir değerden diğerine geçmesine neden olabilir. Ayrıca salınabilir ve artan güç tüketimine neden olabilir. İyi değil.

(2) Şimdi, düğme zaman değil o Vcc'ye doğrudan bağlantılı olduğundan beri preslenmiş, liman, yüksek düzeyde algılayacaktır. Ancak düğmeye basılırsa, Vcc toprağa kısa devre yapar ve güç kaynağı muhtemelen yanacak ve ölecektir. Daha da kötüsü.

(3) Burada, düğmeye basılmazsa, bağlantı noktası tekrar yüksek bir mantık seviyesi algılar: direnç üzerinden yüksekte çekilir . (Direnç üzerinde voltaj kaybı yoktur, çünkü dijital girişin empedansı çok yüksektir ve bu nedenle porta giden akım yaklaşık sıfırdır.)

Düğmeye basıldığında, bağlantı noktası doğrudan toprağa bağlanır, böylece düşük bir seviye algılar. Şimdi, bir akım Vcc'den toprağa akacaktır, ancak direnç onu makul bir şeyle sınırlayacaktır. Bu iyi.

Bu şemada, basılmamış bir düğme yüksek bir değer (1) ve basılan bir düğme düşük (0) olarak okunur. Buna aktif-düşük mantık denir . Direnç ve anahtarın değiştirilmesi, ters çevrilir, böylece basılmamış bir düğme düşük (0) ve basılan bir düğme yüksek (1) olarak okunur. ( aktif-yüksek mantık.)

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Bir çekme veya çekme direnci, girişin yüzmesine izin vermek yerine pime giriş olmadığında girişi belirli bir seviyede "tutar".

Çiziminizde Şekil 1'i düşündüğünüzde, anahtarın açık olması pime hiçbir elektrik bağlantısı sağlamaz; Bu dış etkiler, girdinin dalgalanan bir değer olarak yorumlanmasına ve istenmeyen salınımlara veya beklenmedik bir çıktıya neden olabilir.

Bu nedenle, pimin "bilinen" bir durumda tutulmasını sağlamak için, daima VCC veya GND'ye bağlanması gerekir. Bkz. Şekil 2. Bununla birlikte, bir sorun vardır: pimi "yüksek" durumda tutmak için pimi VCC'ye bağlarsanız, anahtarınızı GND'ye bağlayın ve anahtara basın, doğrudan bir kısa devre oluşturun! Sigortayı patlatacak, güç kaynağınıza zarar verecek, bir şey yakacaksınız, vb.

Dolayısıyla girişi doğrudan VCC veya GND'ye bağlamak yerine, girişi bir çekme / çekme direnci üzerinden bağlayabilirsiniz. Şekil 3'te, girişi VCC'ye bağlayan bir çekme direnci kullanırlar.

Pim üzerinde başka bir giriş yoksa, çekme direncinden neredeyse sıfır akım akar. Yani üzerinde çok az voltaj düşüşü var. Bu, tüm VCC voltajının giriş piminde görülmesini sağlar. Başka bir deyişle, giriş pimi "yüksek" tutulur.

Anahtarınız kapalı olduğunda, giriş ve çekme direnci GND'ye bağlanır. Bazı akımlar çekerek akmaya başlar. Ancak GND'ye giden kablodan çok daha yüksek bir direnç olduğundan, neredeyse tüm voltaj, çekme direncinde düşer ve giriş piminde ~ 0 volt bulunmasına neden olur.

Akım akışını makul bir değerle sınırlamak için nispeten yüksek bir değer direnci seçersiniz, ancak girişin iç direncini aşacak kadar yüksek değildir.

Çekme dirençleri, giriş olmadığında girişi bilinen bir durumda tutmanıza izin verir, ancak yine de kısa sinyal oluşturmadan bir sinyal girme esnekliği sağlar.

Makale kafa karıştırıcı ama işte özü. Eviricinin yüksek giriş empedansı vardır ve ikisi arasında bir mantık 0 veya mantık 1 veya salınım olabileceği için yüzer halde bırakılmamalıdır.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

• (a) Çekme olmadan, Vss ve GND (toprak) arasında geçiş yapmak için bir değiştirme anahtarına ihtiyacımız olacaktır. Bu düzenleme girişi bir şekilde sıkıca değiştirir, ancak giriş geçici olarak yüzerken anahtar kontaklarının değiştirilmesi sırasında bir sorun vardır. Bu, örneğin elektromanyetik girişim (EMI) varlığında salınmasına neden olabilir.
• (b) iki sorunu çözer: daha basit bir anahtar kullanır ve anahtarın kapatılmaması durumunda giriş yüksek çekilir. Anahtar kapatıldığında giriş aşağı çekilir.
• (c) aynı düzenlemeyi ters olarak göstermektedir. Anahtar açık çekiyor.

(B) 'deki düzenleme, birçok IC lojik cihazın dahili çekme dirençlerine sahip olması nedeniyle bu düzenlemeyi kullanırken daha düşük bileşen sayısı ve PCB alanı sağlar.

Güç ve toprağın birçok şemada varsayıldığına dikkat edin. Örneğin, mantık kapıları söz konusu olduğunda, 2, 4 veya 6 mantık kapısı için ortak bir Vss ve toprak bağlantısı vardır. Her kapı için bunları göstermek mantıklı olmaz, bu nedenle şematik üzerinde başka bir yerde eşlik eden ayırma kapasitörleri ile ayrı ayrı varsayılır veya gösterilir.

Eh, bu bir NOT kapısı değil , sanırım LED'in bir seri direnç olmadan yanlış gösterildiği bir G / Ç pinini hayal etmeliyiz. Girişi toprağa bağladığınızda, çıkış Vcc'ye gitmelidir (buna başka bir hikaye olan Vdd de denebilir).

Güç pimlerini mantık kapılarında göstermemek oldukça normaldir. Bu sadece şematikteki dağınıklığı azaltmak içindir. Mantık geçidindeki topraklama güç piminin de gösterilmediğine dikkat edin.

Aynı tahtada 1.8, 3.3 ve 5V gibi karışık mantık voltajlarınız olduğunda bu biraz kafa karıştırıcı olur (pimleri gizler), bu yüzden genellikle kendim yapmıyorum, ancak halcyon günlerinde bir grup dağınıklığı kurtardı her şey 5V'dan geldiğinde.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Yukarı çekme veya aşağı çekme direnci bir mantık seviyesini sabitlemek içindir (GND'de 0 veya VCC'de 1). Direnç, düğmeden daha yüksek bir engele sahiptir. Düğmeye bastığınızda, seviye değişebilir (kablolu düzeltme yapılırsa).

Şekillerdeki MCU'yu temsil eden "geçit değil" çok basittir ve yazar VCC tedarikini yönetmiştir. Elbette şekil 2 ve 3'te Vcc mevcuttur ve iyi bağlantılıdır.

Seçtiğiniz cümle "aktif yüksek" mantığı açıklamaktı. Şekil 1'e karşılık gelen

Bir çekme direnci kullanarak G / Ç pimi normalde yüksek bir mantık görür ve düğmeye basıldığında düşük

CMOS üzerindeki kayan girişler yanlış giriş seviyelerine sızabileceğinden, gürültüye eğilimli olduğundan, toprağa anahtarlı bir uC giriş portunda gizli giriş çekme R'si veya bir besleme rayı Vdd veya Vss'e harici bir R karşı demiryolu.