Rezystor wciągający: Co to jest?
Co to jest opornik pull-down?
Opornik pull-down jest używany w cyfrowych obwodach logicznych, aby zapewnić znany stan sygnału. Zwykle jest stosowany w połączeniu z tranzystorami i przyciskami, aby upewnić się, że napięcie między masą a Vcc jest aktywnie kontrolowane, gdy przycisk jest otwarty (podobnie jak w przypadku opornika pull-up).
To może brzmieć nieco zagmatwane na początku, więc przejdźmy do przykładu.
Cyfrowy obwód ma trzy stany wejściowe: wysoki (1), niski (0) i pływający (nieokreślony). Jednak cyfrowy obwód działa tylko w stanie wysokim lub niskim.
W stanie pływającym cyfrowe obwody mogą mylić stan wysoki z niskim. Oporniki są używane do ograniczenia prądu w obwodzie.
Rozważmy cyfrowy obwód działający przy 5 V. Jeśli napięcie wejściowe jest między 2 a 5 V, logika wejściowa obwodu jest wysoka. A jeśli napięcie wejściowe jest mniejsze niż 0,8 V, logika wejściowa jest niska.
Gdy napięcie wejściowe jest między 0,9 a 1,9 V, obwód będzie miał trudności z wybraniem stanu.
Oporniki pull-down lub pull-up są używane w cyfrowych obwodach, aby uniknąć takiej sytuacji. W stanie pływającym, oporniki pull-down utrzymują poziom logiczny bliski zeru, gdy nie ma aktywnego połączenia z obwodem.
Jak działa opornik pull-down?
Opornik pull-down jest podłączony do masy, jak pokazano na poniższym rysunku.
Działanie opornika pull-down
Gdy mechaniczny przełącznik jest otwarty, napięcie wejściowe jest sprowadzone do zera (stan niski). Pin cyfrowy zapewnia stan niski.
Gdy mechaniczny przełącznik jest zamknięty, napięcie wejściowe jest podniesione do stanu wysokiego. W tej sytuacji pin cyfrowy zapewnia wysoki poziom logiczny.
Opor opornika pull-down musi być wyższy niż impedancja obwodu. W przeciwnym razie nie będzie mógł sprowadzić prąd, a pewne napięcie może pojawić się na pinie wejściowym.
Obwód może działać w stanie pływającym w tej sytuacji, niezależnie od tego, czy przełącznik jest otwarty, czy zamknięty.
Obliczenie oporników pull-down
Opor wymagany dla oporników pull-down jest obliczany za pomocą prawa Ohma.
Formuła do obliczenia oporu pull-down wynosi:
![\[ R_{pull-down} = \frac{V_{L(max)} - 0}{I_{source}} \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-bb48317c1a196bc163ae8378712c71bd_l3.png?ezimgfmt=rs:196x41/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
Gdzie,
VLmax to maksymalne wymagane napięcie w stanie niskim,
Isource to prąd źródłowy bramki.
Na przykład, minimalne napięcie potrzebne do wyłączenia obwodu wynosi 0,8 V. A prąd źródłowy bramki wynosi 0,5 mA.
![\[ R_{pull-down} = \frac{0.8 - 0}{0.5 \times 10^-3} \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-3899ddf6102ac9499566ca13481c189a_l3.png?ezimgfmt=rs:189x36/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ R_{pull-down} = 1.6 k \Omega \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-c731f263eb4e7ea8326c76959ebf3d4a_l3.png?ezimgfmt=rs:149x18/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
W tej sytuacji możemy wybrać maksymalny opór pull-down równy 1,6 kΩ. Jednak nie możemy używać większego oporu.
Ponieważ duży opór powoduje większe spadki napięcia, co prowadzi do napięcia wejściowego bramki poza normalnym zakresem niskiego napięcia.
Dlatego wybierz opornik pull-down o spadku napięcia 0,4-0,5 V. Następnie wybierz wartość oporu pull-down poniżej jego maksymalnej wartości.
