Forskjellen mellom pull-up og pull-down motstand og praktiske eksempler

En mikrokontroller i noen integrert system bruker I / O-signaler for å kommunisere med eksterne enheter. Den enkleste formen for I / O blir vanligvis oppgitt som GPIO (General Purpose Input / Output). Når GPIO-spenningsnivået er lavt, så er det i høy eller høy impedans-tilstand, så brukes opp- og nedtrekkingsmotstandene for å sikre GPIO som alltid er i gyldig tilstand. Vanligvis er GPIO arrangert på en mikrokontroller som I / O. Som inngang kan mikrokontrollerpinnen ta en av disse tilstandene: høy, lav og flytende eller høy impedans. Når en i / p kjøres over i / p er høy terskel, er det en logisk. Når I / P kjøres under I / P, som er lav terskel, er inngangen logisk 0. Når du er i en flytende eller høy impedans tilstand, er I / P-nivået ikke konstant høyt eller lavt. For å sikre at verdiene til en I / P alltid er i en kjent tilstand, brukes opptrekks- og nedtrekksmotstander. Hovedfunksjonen til opptrekks- og nedtrekksmotstander er at opptrekksmotstanden trekker signalet til høy tilstand med mindre den blir drevet lavt og en nedtrekkbar motstand trekker signalet til lav tilstand med mindre den blir drevet høyt.

Motstander som trekkes opp og trekkes ned

Hva er en motstand?

Motstanden er en mest brukte komponent i mange elektroniske kretser og elektroniske enheter. Motstandens hovedfunksjon er at den begrenser strømmen til andre komponenter. Motstanden fungerer på prinsippet om ohmsloven som sier at spredning på grunn av motstanden. Enheten for motstand er ohm og symbolet for ohm viser motstand i en krets. Det er mange motstandstyper er tilgjengelig i markedet med forskjellige størrelser og rangering. De er metallfilmmotstander, tynnfilmmotstander og tykkfilmmotstander, trådviklede motstander, nettverksmotstander, overflatemotstander, monteringsmotstander, variable motstander og spesielle motstander.

Motstand

Tenk på to motstander i seriekobling, så strømmer den samme strømmen I gjennom de to motstandene, og strømens retning er indikert med en pil. Når de to motstandene er i parallell forbindelse, er potensialfallet V over de to motstandene samme.

Opptrekkmotstander

Opptrekksmotstander er enkle motstander med fast verdi, som er koblet mellom spenningsforsyningen og den aktuelle pinnen. Disse motstandene brukes i digitale logikkretser for å sikre et logisk nivå ved en stift, som resulterer i tilstand der inngangs- / utgangsspenningen er ikke-eksisterende drivsignal. Digitale logikkretser består av tre tilstander som høy, lav og flytende eller høy impedans. Når tappen ikke trekkes til et lavere eller høyt logisk nivå, oppstår tilstanden med høy impedans. Disse motstandene brukes til å løse problemet for mikrokontrolleren ved å trekke verdien til en høy tilstand, som vist på figuren. Når bryteren er åpen, vil mikrokontrollerenes inngang være flytende og bare bremset når bryteren er lukket. En typisk opptrekksmotstandsverdi er 4,7 kilo ohm, men kan endres avhengig av applikasjonen.

Opptrekksmotstand

NAND Gate Circuit ved hjelp av Pull Up Resistor

I dette prosjektet er opptrekksmotstanden koblet til en krets med logisk brikke. Disse kretsene er de beste kretsene for å teste opp motstander. Logiske chipkretser fungerer basert på lave eller høye signaler. I dette prosjektet er NAND-porten tatt som et eksempel på logikkbrikke. Hovedfunksjonen til NAND-porten er at når noen av NAND-portinngangene er lave, er utgangssignalet høyt. På samme måte, når inngangene til NAND-porten er høye, er utgangssignalet lavt.

De nødvendige komponentene for OG-portkrets ved bruk av nedtrekksmotstander er NAND gate-chip (4011), 10Kilo Ohm-motstander-2, trykknapper-2, 330ohm motstand og LED.

• Hver NAND-port består av to I / P og en O / P pin.
• To trykknapper brukes som innganger til AND-porten.
• Opptrekksmotstandsverdien er 10 kilo Ohm og de resterende komponentene er 330 Ohm motstand og LED. Motstanden på 330 ohm er koblet i serie for å begrense strømmen til lysdioden

Kretsskjemaet til NAND-porten ved hjelp av 2-nedtrekkbare motstander ved i / ps til NAND-porten er vist nedenfor.

NAND Gate Circuit ved hjelp av Pull-Up Resistor

I denne kretsen, for å gi strøm til brikken, blir den matet med 5V. Så, + 5V blir gitt til pinnen 14 og pin7 er koblet til bakken. Opptrekkmotstander er koblet til NAND-inngangene. En pull-up motstand er koblet til den første inngangen til NAND-porten og positiv spenning. En trykknapp er koblet til GND. Når man ikke trykker på trykknappen, er inngangen til NAND-porten høy. Når du trykker på en trykknapp, er inngangen til NAND-porten lav. For NAND-porten må begge I / P-ene være lave for å få en høy produksjon. For å arbeide uglekretsen, må du trykke ned på begge knappene. Dette viser den store nytten av opptrekkbare motstander.

Nedtrekkbare motstander

Som opptrekksmotstander fungerer nedtrekkbare motstander også på samme måte. Men de trekker pinnen til en lav verdi. Nedtrekkbare motstander er koblet mellom en bestemt pinne på en mikrokontroller og jordterminalen. Et eksempel på en nedtrekkbar motstand er en digital krets vist i figuren nedenfor. En bryter er koblet mellom VCC og mikrocontrollerpinnen. Når bryteren er lukket i kretsen, er inngangen til mikrokontrolleren logisk 1, men når bryteren er åpen i en krets, trekker nedtrekksmotstanden inngangsspenningen til bakken (logikk 0 eller logisk lav verdi). Den nedtrekkbare motstanden skal ha høyere motstand enn impedansen til den logiske kretsen.

Nedtrekkbar motstand

Og portkrets ved hjelp av Pull Down Resistor

I dette prosjektet er nedtrekksmotstanden koblet til en logisk chipkrets. Disse kretsene er de beste kretsene for å teste nedtrekkbare motstander. Logic-chipkretsene fungerer basert på lave eller høye signaler. I dette prosjektet er AND-porten tatt som et eksempel på logikkbrikken. Hovedfunksjonen til AND-porten er, når begge inngangene til AND-porten er høye, så er utgangssignalet høyt. På samme måte når inngangene til AND-porten er lave, er utgangssignalet lavt.

De nødvendige komponentene for OG-portkrets ved hjelp av en nedtrekksmotstand er AND-gate-chip (SN7408), 10Kilo Ohm-motstander-2, Trykknapper-2, 330 Ohm-motstand og LED.

• Hver AND-port består av to I / P og en O / P
• To trykknapper brukes som innganger til AND-porten.
• Nedtrekksmotstandsverdien er 10 kilo Ohm og de resterende komponentene er 330 Ohm motstand og LED. Motstanden på 330 ohm er koblet i serie for å begrense strømmen til lysdioden.

Kretsskjemaet til AND-porten ved hjelp av 2-trekk motstander ved i / ps til AND-porten er vist nedenfor.

Og portkrets ved hjelp av Pull Down Resistor

I denne kretsen, for å gi brikken strøm, blir den matet med 5V. Så, + 5V er gitt til pin 14 og pin7 er koblet til bakken. Nedtrekksmotstandene er koblet til inngangene til AND-porten. En nedtrekksmotstand er koblet til den første inngangen til AND-porten. Trykknappen er koblet til den positive spenningen, og deretter er en nedtrekkbar motstand koblet til GND. Hvis du ikke trykker på trykknappen, vil ING-inngangen være lav. Hvis du trykker på trykknappen, vil AND-inngangen være høy. For AND-porten må begge I / P-ene være høye for å få en høy utgang. For å kunne bearbeide uglekretsen, må du trykke begge knappene ned. Dette viser hvor nyttig det er med nedtrekkbare motstander.

Anvendelser av pull-up og pull-down motstand

• Opptrekks- og nedtrekksmotstander brukes ofte i grensesnitt enheter som å grensesnitt en bryter til mikrokontroller.
• De fleste mikrokontrollere har innebygd programmerbar mottrekks- / nedtrekksmotstand. Så det er mulig å knytte en bryter direkte til en mikrokontroller.
• Generelt brukes ofte opptrekksmotstander enn nedtrekksmotstander, selv om noen mikrokontrollerfamilier har både opptrekks- og nedtrekkingsmotstand.
• Disse motstandene brukes ofte i A / D-omformere for å gi en kontrollert strøm av strøm inn i en resistiv sensor
• Opptrekks- og nedtrekksmotstander brukes i I2C-protokollbuss, hvor opptrekksmotstandene brukes til å la en enkelt stift fungere som en I / P eller O / P.
• Når den ikke er koblet til en I2C-protokollbuss, flyter pinnen i høy impedans. Trekk motstander brukes også til utganger for å gi en kjent O / P

Derfor handler dette om arbeidet og forskjellen mellom opptrekks- og nedtrekksmotstander med praktisk eksempel. Vi tror at du har fått en bedre ide om dette konseptet. Videre, for spørsmål angående denne artikkelen eller Elektronikkprosjekter , kan du kontakte oss ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor.