プルアップ抵抗は、電子ロジック回路で信号の状態を確実にするために使用されます。通常、トランジスタやスイッチと組み合わせて使用され、スイッチが開いたときにGNDとVcc間の電圧が積極的に制御されるようにします(プルダウン抵抗に似ています)。
これは特別な種類の抵抗ではなく、通常固定値の抵抗で、電源電圧と入力ピンの間に接続されています。
最初は混乱するかもしれませんが、例を見てみましょう。
デジタル回路は高(1)または低(0)の状態しか理解しません。
5Vで動作するデジタル回路を考えます。入力ピンでの利用可能な電圧が2〜5Vの場合、入力状態は高です。また、入力ピンでの利用可能な電圧が0.8〜0Vの場合、入力状態は低です。
しかし、何らかの理由で入力ピンでの利用可能な電圧が0.9〜1.9Vの場合、回路は高または低の論理状態を選択するために混乱します。
このフローティング状態を避けるために、プルアップ抵抗とプルダウン抵抗が使用されます。
抵抗は供給電圧と入力ピンの間に接続されています。この配列の回路図は以下の図に示されています。
メカニカルスイッチがOFFのとき、ゲート入力電圧は入力電圧のレベルまで引き上げられます。そして、メカニカルスイッチがONのとき、入力電圧は直接GNDに流れます。
プルアップ抵抗はスイッチと共に接続されて電圧レベルを確保します。スイッチは回路の入力状態を制御します。
メカニカルスイッチのかわりにパワーエレクトロニクススイッチも回路で使用されます。
プルアップ抵抗はショートサーキットを避けるためにも使用されます。ピンは直接GNDまたは供給電圧に接続することはできません。プルアップ抵抗が接続されていない場合、ショートサーキットや他の回路部品の損傷につながる可能性があります。
プルダウン抵抗とプルアップ抵抗の違いは以下の表に示されています。
プルアップ抵抗 | プルダウン抵抗 | |
入力安定性 | 入力端子が高レベルで安定するように使用されます。 | 入力端子が低レベルで安定するように使用されます。 |
接続 | 一端がVCCに接続されます。 | 一端がGNDに接続されます。 |
スイッチが開いているとき | 電流の経路はVCCから入力ピンへです。入力ピンの電圧は高です。 | 電流の経路は入力からGNDへで、入力ピンの電圧は低です。 |
スイッチが閉じているとき | 電流の経路はVCCから入力ピンへGNDへです。入力ピンの電圧は低です。 | 電流の経路はVCCから入力ピンへです。入力ピンの電圧は高です。 |
使用 | より一般的に使用されます | まれに使用されます |
公式 |
オームの法則を使用してプルアップ抵抗の値を計算します。プルアップ抵抗の式