Resistore di pull-down: Cos'è?

Cos'è un resistore di pull-down?

Un resistore di pull-down è utilizzato nei circuiti logici elettronici per garantire uno stato noto per un segnale. È solitamente utilizzato in combinazione con transistori e interruttori per assicurare che la tensione tra massa e Vcc sia controllata attivamente quando l'interruttore è aperto (simile a un resistore di pull-up).

Questo può sembrare confuso all'inizio, quindi diamo un esempio.

Un circuito digitale ha tre stati logici di ingresso: Alto (1), Basso (0) e flottante (indefinito). Tuttavia, il circuito digitale opera solo negli stati alto o basso.

In uno stato flottante, i circuiti digitali possono confondersi tra alto e basso. I resistori sono utilizzati per limitare la corrente nel circuito.

Consideriamo un circuito digitale che opera a 5 V. Se la tensione di ingresso è compresa tra 2 e 5 V, la logica di ingresso del circuito è alta. E se la tensione di ingresso è inferiore a 0,8 V, la logica di ingresso è bassa.

Quando la tensione di ingresso è compresa tra 0,9 e 1,9 V, il circuito sarà confuso nella scelta dello stato.

I resistori di pull-down o pull-up sono utilizzati nei circuiti digitali per evitare questa situazione. In uno stato flottante, i resistori di pull-down mantengono il livello logico vicino allo zero volt quando non c'è una connessione attiva con il circuito.

Come funziona un resistore di pull-down?

Un resistore di pull-down è connesso alla massa, come mostrato nella figura sottostante.

Funzionamento del resistore di pull-down

Quando un interruttore meccanico è aperto, la tensione di ingresso viene abbassata a zero (basso). E il pin digitale garantisce lo stato basso.

Quando un interruttore meccanico è chiuso, la tensione di ingresso viene alzata ad alto. In queste condizioni, il pin digitale garantisce un livello logico alto.

La resistenza di un resistore di pull-down deve essere superiore all'impedenza del circuito. Altrimenti, non può abbassare la corrente, e potrebbe apparire una tensione al pin di ingresso.

Il circuito potrebbe operare in uno stato flottante in queste condizioni, sia che l'interruttore sia aperto o chiuso.

Calcolo dei resistori di pull-down

La resistenza richiesta per i resistori di pull-down è calcolata tramite la legge di Ohm.

La formula per calcolare la resistenza di pull-down è:

Dove,

VLmax è la tensione massima richiesta nello stato basso,

Isource è la corrente gate-source.

Ad esempio, la tensione minima richiesta per spegnere il circuito è 0,8 V. E la corrente gate-source è 0,5 mA.

In queste condizioni, possiamo scegliere la resistenza di pull-down massima di 1,6 kΩ. Tuttavia, non possiamo utilizzare una resistenza superiore a questa.

Perché una resistenza significativa crea una maggiore caduta di tensione, il che porta a una tensione di ingresso al gate oltre il normale intervallo di tensione bassa.

Pertanto, si scelga un resistore di pull-down con una caduta di tensione di 0,4-0,5 V. Quindi, si selezioni il valore della resistenza di pull-down al di sotto del suo valore massimo.