Skillnad mellan pull-up och pull-down resistors och praktiska exempel

En mikrokontroller i alla inbyggda system använder I / O-signaler för att kommunicera med externa enheter. Den enklaste formen av I / O anges vanligen som GPIO (General Purpose Input / Output). När GPIO-spänningsnivån är låg, då är den i hög eller hög impedans, då används upp- och neddragningsmotstånden för att säkerställa GPIO som alltid är i ett giltigt tillstånd. GPIO är vanligtvis ordnat på en mikrokontroller som I / O. Som ingång kan mikrokontrollerstiftet ta ett av dessa tillstånd: hög, låg och flytande eller hög impedans. När en i / p körs över i / p är hög tröskel är det en logisk. När I / P drivs under I / P, som är låg tröskel, är ingången logisk 0. När i en flytande eller tillstånd med hög impedans är I / P-nivån inte konstant eller låg. För att säkerställa att värdena på en I / P alltid är i ett känt tillstånd används pull-up och pull-down resistors. Huvudfunktionen för pull-up och pull-down resistors är att pull-up resistor drar signalen till high state såvida det inte drivs lågt och ett neddragningsmotstånd drar signalen till lågt tillstånd såvida det inte drivs högt.

Upp- och neddragningsmotstånd

Vad är ett motstånd?

Motståndet är en vanligaste komponent i många elektroniska kretsar och elektroniska enheter. Motståndets huvudfunktion är att det begränsar strömmen till andra komponenter. Motståndet fungerar på principen om ohm-lag som säger att avledning på grund av motståndet. Motståndsenheten är ohm och symbolen för ohm visar motstånd i en krets. Det finns många motståndstyper finns på marknaden med olika storlekar och betyg. De är metallfilmresistorer, tunna filmresistorer och tjockfilmresistorer, trådlindade motstånd, nätverksmotstånd, ytmotstånd, monteringsmotstånd, variabla motstånd och specialmotstånd.

Motstånd

Tänk på två motstånd i seriekoppling, då strömmar samma ström I genom de två motstånden och strömriktningen indikeras av en pil. När de två motstånden är i parallell anslutning är potentialfallet V över de två motstånden samma.

Uppdragningsresistorer

Uppdragningsmotstånd är enkla fastmotståndsmotstånd som är anslutna mellan spänningsförsörjningen och den särskilda stiftet. Dessa motstånd används i digitala logikkretsar för att säkerställa en logisk nivå vid en stift, vilket resulterar i tillstånd där ingångs- / utspänningen är obefintlig drivsignal. Digitala logikkretsar består av tre tillstånd som hög, låg och flytande eller hög impedans. När stiftet inte dras till en lägre eller hög logisk nivå inträffar högimpedanstillståndet. Dessa motstånd används för att lösa problemet för mikrokontrollern genom att dra värdet till ett högt tillstånd, vilket framgår av figuren. När omkopplaren är öppen skulle ingångarna för mikrokontroller vara flytande och föras ner först när omkopplaren är stängd. Ett typiskt pull-up-motståndsvärde är 4,7 kilo ohm, men kan ändras beroende på applikation.

Pull-up motstånd

NAND Gate Circuit med Pull Up Resistor

I det här projektet kopplas uppdragningsmotståndet till en logisk chipkrets. Dessa kretsar är de bästa kretsarna för att testa uppdragningsmotstånd. Logikchipkretsar fungerar baserat på låga eller höga signaler. I detta projekt tas NAND-grinden som ett exempel på logikchip. Huvudfunktionen för NAND-grinden är att när någon av NAND-grindingången är låg är utsignalen hög. På samma sätt, när ingångarna till NAND-grinden är höga, är utsignalen låg.

De nödvändiga komponenterna för AND-grindkrets med hjälp av neddragbara motstånd är NAND gate-chip (4011), 10Kilo Ohm-motstånd-2, Tryckknappar-2, 330ohm-motstånd och LED.

• Varje NAND-grind består av två I / P och en O / P stift.
• Två tryckknappar används som ingångar till AND-grinden.
• Upptagsmotståndets värde är 10 kilo Ohm och de återstående komponenterna är 330 Ohm motstånd och LED. Motståndet på 330 ohm är seriekopplat för att begränsa strömmen till lysdioden

Kretsschemat för NAND-grinden med 2-neddragningsresistorer vid i / ps till NAND-grinden visas nedan.

NAND Gate Circuit med Pull-Up Resistor

I den här kretsen matas den med 5V för att ge ström till chipet. Så, + 5V ges till stiftet 14 och stiftet 7 är anslutet till marken. Uppdragningsmotstånd är anslutna till ingångarna till NAND-grinden. Ett dragmotstånd är anslutet till den första ingången till NAND-grinden och den positiva spänningen. En tryckknapp är ansluten till GND. När man inte trycker på tryckknappen är ingången för NAND-grinden hög. När du trycker på en tryckknapp är ingången för NAND-grinden låg. För NAND-grinden måste båda I / P-enheterna vara låga för att få en hög output. För att fungera i ugelkretsen måste du trycka ner båda knapparna. Detta visar den stora användbarheten av uppdragningsmotstånd.

Nedfällbara motstånd

Som uppdragsmotstånd fungerar neddragningsmotstånd också på samma sätt. Men de drar stiftet till ett lågt värde. Neddragningsmotstånd är anslutna mellan en viss stift på en mikrokontroller och jordterminalen. Ett exempel på ett neddragningsmotstånd är en digital krets som visas i figuren nedan. En omkopplare är ansluten mellan VCC och mikrokontrollstiftet. När omkopplaren är stängd i kretsen är ingången till mikrokontrollen logisk 1, men när omkopplaren är öppen i en krets drar nedåtmotståndet ned ingångsspänningen till marken (logik 0 eller logiskt lågt värde). Det neddragbara motståndet ska ha ett högre motstånd än logikkretsens impedans.

Neddragbar motstånd

Och grindkrets med Pull Down Resistor

I det här projektet är neddragningsmotståndet anslutet till en krets med logiskt chip. Dessa kretsar är de bästa kretsarna för att testa neddragningsmotstånd. Logikchipkretsarna fungerar baserat på låga eller höga signaler. I detta projekt tas AND-grinden som ett exempel på logikchipet. AND-grindens huvudfunktion är, när båda ingångarna till AND-grinden är höga, då är utsignalen hög. På samma sätt när ingångarna till AND-grinden är låga, är utsignalen låg.

De nödvändiga komponenterna för AND-grindkrets med hjälp av ett neddragningsmotstånd är AND gate-chip (SN7408), 10Kilo Ohm-motstånd-2, Tryckknappar-2, 330 Ohm-motstånd och LED.

• Varje AND-grind består av två I / P och en O / P
• Två tryckknappar används som ingångar till AND-grinden.
• Det neddragbara motståndsvärdet är 10 kilo Ohm och de återstående komponenterna är 330 Ohm motstånd och LED. Motståndet på 330 ohm är seriekopplat för att begränsa strömmen till lysdioden.

Kretsschemat för AND-grinden med 2-drag-ner-motstånd vid i / ps till AND-grinden visas nedan.

Och grindkrets med Pull Down Resistor

I den här kretsen matas den med 5V för att ge ström till chipet. Så, + 5V ges till stift 14 och stift 7 är anslutet till marken. Neddragningsmotstånden är anslutna till ingångarna för AND-grinden. Ett nedströmsmotstånd är anslutet till den första ingången till AND-grinden. Tryckknappen är ansluten till den positiva spänningen och sedan ansluts ett neddragningsmotstånd till GND. Om du inte trycker på tryckknappen kommer ingången för AND-grinden att vara låg. Om tryckknappen trycks in kommer AND-grindingången att vara hög. För AND-grinden måste båda I / P-enheterna vara höga för att få en utgång hög. För att kunna arbeta med ugelkretsen måste du trycka ner båda knapparna, vilket visar hur bra användbarheten är för neddragningsresistorer.

Tillämpningar av pull-up och pull-down resistors

• Upp- och neddragningsmotstånd används ofta i gränssnittsanordningar som att koppla en switch till mikrokontroller.
• De flesta mikrokontroller har inbyggda programmerbara motstånd mot uppdragning och neddragning. Så det är möjligt att koppla in en omkopplare med en mikrokontroller direkt.
• I allmänhet används uppdragningsmotstånd ofta än neddragningsmotstånd, även om vissa mikrokontrollfamiljer har både upp- och neddragningsmotstånd.
• Dessa motstånd används ofta i A / D-omvandlare för att ge ett kontrollerat strömflöde till en resistiv sensor
• Upp- och neddragningsmotstånd används i I2C-protokollbuss, där uppdragningsmotstånden används för att låta en enda stift fungera som en I / P eller O / P.
• När den inte är ansluten till en I2C-protokollbuss, flyter stiftet i ett högimpedansläge. Neddragningsmotstånd används också för utgångar för att ge en känd O / P

Därför handlar det här om arbetet och skillnaden mellan upp- och nedåtriktade motstånd med praktiskt exempel. Vi tror att du har fått en bättre uppfattning om detta koncept. Dessutom, för eventuella frågor angående denna artikel eller Elektronikprojekt kan du kontakta oss genom att kommentera i kommentarsektionen nedan.