رزیستور پول داون: این چیست؟

ميدان: Electrical Basics

China

چه می‌باشد مقاومت پل-داون؟

مقاومت پل-داون در مدارهای منطقی الکترونیکی برای اطمینان از وضعیت مشخص سیگنال استفاده می‌شود. معمولاً با ترانزیستورها و کلیدها ترکیب شده تا ولتاژ بین زمین و Vcc را هنگام باز بودن کلید به طور فعال کنترل کند (مانند مقاومت پل-آپ).

این موضوع در ابتدا ممکن است مبهم به نظر برسد، بنابراین به یک مثال می‌پردازیم.

مدار دیجیتال سه حالت منطقی ورودی دارد؛ بالا (1)، پایین (0) و شناور (نامشخص). اما مدار دیجیتال فقط در حالت‌های بالا یا پایین عمل می‌کند.

در حالت شناور، مدارهای دیجیتال ممکن است بین حالت بالا و پایین اشتباه کنند. مقاومت‌ها برای محدود کردن جریان در مدار استفاده می‌شوند.

فرض کنید یک مدار دیجیتال با ولتاژ 5 وات کار می‌کند. اگر ولتاژ ورودی بین 2 تا 5 وات باشد، منطق ورودی مدار بالا است. و اگر ولتاژ ورودی کمتر از 0.8 وات باشد، منطق ورودی پایین است.

وقتی ولتاژ ورودی بین 0.9 تا 1.9 وات است، مدار در انتخاب حالت آشفته خواهد شد.

مقاومت‌های پل-داون یا پل-آپ در مدارهای دیجیتال برای جلوگیری از این وضعیت استفاده می‌شوند. در حالت شناور، مقاومت‌های پل-داون سطح منطقی را نزدیک به صفر ولت نگه می‌دارند وقتی اتصال فعال با مدار وجود ندارد.

چگونه مقاومت پل-داون کار می‌کند؟

مقاومت پل-داون به زمین متصل می‌شود، مانند شکل زیر.

pull-down resistor.png

عملکرد مقاومت پل-داون

وقتی کلید مکانیکی باز است، ولتاژ ورودی به صفر (پایین) کشیده می‌شود. و پین دیجیتال حالت پایین را اطمینان می‌بخشد.

وقتی کلید مکانیکی بسته است، ولتاژ ورودی به بالا کشیده می‌شود. در این شرایط، پین دیجیتال حالت منطقی بالا را اطمینان می‌بخشد.

مقاومت یک مقاومت پل-داون باید بیشتر از مقدار امپدانس مدار باشد. در غیر این صورت، نمی‌تواند جریان را به پایین کشیده و ولتاژی در پین ورودی ظاهر می‌شود.

مدار در این شرایط ممکن است در حالت شناور کار کند، چه کلید باز باشد یا بسته.

محاسبه مقاومت‌های پل-داون

مقاومت لازم برای مقاومت‌های پل-داون با استفاده از قانون اهم محاسبه می‌شود.

فرمول محاسبه مقاومت پل-داون عبارت است از:

$R_{pull-down} = \frac{V_{L(max)} - 0}{I_{source}}$

که در آن،

VLmax بیشترین ولتاژ مورد نیاز در حالت پایین است،

Isource جریان منبع-گیت است.

به عنوان مثال، کمترین ولتاژ مورد نیاز برای خاموش کردن مدار 0.8 وات است. و جریان منبع-گیت 0.5 میلی‌آمپر است.

$R_{pull-down} = \frac{0.8 - 0}{0.5 \times 10^-3}$

$R_{pull-down} = 1.6 k \Omega$

در این شرایط، می‌توانیم مقاومت پل-داون بیشتر 1.6 کیلواوم انتخاب کنیم. با این حال، نمی‌توانیم مقاومت بیشتر از این مقدار استفاده کنیم.

چون مقاومت قابل توجه افت ولتاژ بیشتری ایجاد می‌کند، که نتیجه آن ولتاژ ورودی گیت فراتر از محدوده ولتاژ پایین عادی است.

بنابراین، مقاومت پل-داون را با افت ولتاژ 0.4-0.5 وات انتخاب کنید. سپس مقاومت پل-داون را کمتر از مقدار ماکسیمم آن انتخاب کنید.

مقاومت پل-داون در مقابل مقاومت پل-آپ

تفاوت بین مقاومت‌های پل-داون و پل-آپ در جدول زیر نشان داده شده است.

نابalance ولتاژ: خطای زمینی، خط باز یا هماهنگی؟