Резистор с низким уровнем: Что это такое?

Что такое резистор с подтягиванием к земле?

Резистор с подтягиванием к земле используется в цифровых логических схемах для обеспечения известного состояния сигнала. Обычно он используется в сочетании с резисторами и переключателями, чтобы убедиться, что напряжение между землей и Vcc активно контролируется, когда переключатель открыт (аналогично резистору с подтягиванием к питанию).

Это может показаться запутанным на первый взгляд, поэтому давайте рассмотрим пример.

Цифровая схема имеет три входных логических состояния: Высокое (1), Низкое (0) и плавающее (неопределенное). Однако цифровая схема работает только в высоком или низком состоянии.

В плавающем состоянии цифровые схемы могут путать высокое и низкое состояние. Резисторы используются для ограничения тока в цепи.

Рассмотрим цифровую схему, работающую на 5 В. Если входное напряжение находится в диапазоне от 2 до 5 В, входная логика схемы высокая. Если входное напряжение меньше 0.8 В, входная логика низкая.

Когда входное напряжение находится в диапазоне от 0.9 до 1.9 В, схема будет путаться, выбирая состояние.

Резисторы с подтягиванием к земле или к питанию используются в цифровых схемах, чтобы избежать этой ситуации. В плавающем состоянии резисторы с подтягиванием к земле удерживают логический уровень близким к нулю, когда нет активного соединения с цепью.

Как работает резистор с подтягиванием к земле?

Резистор с подтягиванием к земле подключен к земле, как показано на рисунке ниже.

Принцип работы резистора с подтягиванием к земле

Когда механический переключатель открыт, входное напряжение снижается до нуля (низкого уровня). И цифровой вывод обеспечивает низкий уровень.

Когда механический переключатель закрыт, входное напряжение повышается до высокого уровня. В этом случае цифровой вывод обеспечивает высокий логический уровень.

Сопротивление резистора с подтягиванием к земле должно быть выше, чем импеданс цепи. В противном случае он не сможет уменьшить ток, и некоторое напряжение может появиться на входном выводе.

В этом случае схема может работать в плавающем состоянии, независимо от того, открыт или закрыт переключатель.

Расчет резисторов с подтягиванием к земле

Необходимое сопротивление для резисторов с подтягиванием к земле рассчитывается по закону Ома.

Формула для расчета сопротивления резистора с подтягиванием к земле:

Где,

VLmax — максимальное требуемое напряжение в низком состоянии,

Isource — ток источника.

Например, минимальное напряжение, необходимое для выключения цепи, составляет 0.8 В. Ток источника составляет 0.5 мА.

В этом случае мы можем выбрать максимальное сопротивление резистора с подтягиванием к земле 1.6 кОм. Однако мы не можем использовать более этого значения.

Потому что большое сопротивление создает большее падение напряжения, что приводит к выходу напряжения на входе за пределы нормального диапазона низкого напряжения.

Поэтому выберите резистор с подтягиванием к земле с падением напряжения 0.4-0.5 В. Затем выберите значение сопротивления ниже его максимального значения.