Pull Up / Pull Down Widerstand-Rechner

Verständnis für Pull-up- und Pull-down-Widerstände

Was sind Pull-Up- und Pull-Down-Widerstände?

„Zweipolröhrenwiderstände sind wesentliche Komponenten im digitalen Kreislauf, die eine definierte Logikzustand hoch oder niedrig anhand eines Hochimpedanzzustands des Eingangs festlegen. Der Hauptunterschied zwischen Pull-Up- und Pull-Down-Widerstände besteht in ihrer Verkabelung und dem Vorrang der Logikzustände:

  • Pull-up-Resistoren sind mit VCC Energieversorgung verbunden, defaultieren auf LOGIC HIGH.
  • Zurückschaltwiderstände schließen sich an den Boden Boden an, defaultend auf LOGIC LOW.

Wenn man Pull-Up- und Pull-Down-Widerstände verwenden soll?

Der Wahl zwischen Pull-Up- und Pull-Down-Widerstand hängt von Ihrer Anwendung ab:

  • Verwenden Sie Pull-Up-Widerstände, wenn:
    • Arbeit mit offenen Sammlern/offenen Leitern
    • Implementierung von I2C-Bus-Konnektionen
    • Entwurf von Reset-Kircuiten aktiv niedrig
    • Erstellung von Schalter/Knopf-Schnittstellen Aktiv- niedrig
  • Verwenden Sie Pull-down-Widerstände, wenn:
    • Arbeit mit Push-Pull-Ausgängen
    • Aktive Hochsignalen implementieren
    • Entwirfen von Leistungsdetektionszirkuits
    • Schaffend von Level-Schaltstellen

Ziehregler und Zuleitregler im Mikrokontroller

In Mikrokontrollerverwendungen dienen Pull-Up- und Pull-Down-Widerstände mehrere kritische Funktionen:

  • Vorbeugung von fließenden Eingängen auf ungenutzte Pins
  • Definieren der Standardzustände für Resetlinien
  • Vertrauenswürdige Schaltflächen für Knöpfe und Tasten implementieren
  • Unterstützung von Kommunikationsprotokollen I2C, SPI
  • Sichere Einrüstungsbedingungen gewährleisten

Entwurfsüberlegungen

Beim Auswahl von Pull-up- oder Pull-down-Widerstandswerten solltet man beachten:

  • Zuversichtliche Spannung und Logikstufen
  • Eingabeleckagezuständnisse
  • Notwendige Wechselgeschwindigkeitsleistung
  • Energieverbrauchsschrankungen
  • Störschutzanforderungen
  • Temperaturinflüsse auf die Betriebsfunktionen

Gängige Anwendungen

  • Schaltknöpfe und Schalter-Schnittstellen
  • I2C-Bus-Verzerrung typischer Pull-Up
  • Wiederherstellungskreislaufentwurf
  • Offensichtliche Sammelpunkte/Entladestromausgänge
  • Ebenenübertragungskreise
  • RS485 Pull-up-Pull-down-Resistorenkästchen

Grundlegende Richtlinien

Folgen Sie diesen Richtlinien für optimale Pull-Up- und Pull-Down-Widerstandsdesign:

  • Bewährte Leistungsbudgetbeschränkungen
  • Parasitäre Kapazität berücksichtigen
  • Stellen Sie die Lärmimmunitätsanforderungen auswerten
  • Überprüfe die Herstelleranforderungen.
  • Test unter extremen Betriebsszenarien
  • Benutzen Sie angemessene Widerstandswerte für Ihr Anwendungsbereich

Pull Up vs Pull Down Widerstand Arduino

Wenn man mit Arduino arbeitet, werden Pull-up- und Pull-down-Widerstände häufig verwendet:

  • Button and switch interfaces:
    • Innere Pull-Up-Widerstände INPUT_PULLUP
    • Äußere Pull-Down-Konfiguration
    • Entsorgungskreise
  • Sensor connections:
    • Digitale Sendeausgänge
    • Zuweisungspins
    • Zustandsdetection
  • Communication interfaces:
    • I2C Bus SDA/SCL Linien
    • SPI-Schaltlinien
    • Serienkommunikation

Typische Werte und Auswahlbezeichnungen

Gängige Pull-Up- und Pull-Down-Widerstandswerte für verschiedene Anwendungen:

  • Digitale Logik-Schnittstellen
    • Standard TTL: 1kΩ - 10kΩ wird in der deutschen Sprache wie folgt übersetzt:
    • CMOS: 10kΩ bis 100kΩ
    • Hochschnelligkeitslogik: 330Ω - 4,7kΩ
  • Kommunikationsprotokolle
    • I2C: 2,2kΩ - 10kΩ abhängig von Geschwindigkeit
    • SPI: 10kΩ typisch für CS-Linien
    • RS485: 120 Ω - 1 kΩ
  • Mikrokontrollertechnikanwendungen
    • Widerstandswerte: 4,7 kΩ bis 10 kΩ
    • Wiederherstellungskreise: typisch 10kΩ
    • Zu Bootmoduswahl: 10 kΩ - 47 kΩ

Behebung häufiger Probleme

Beim Arbeiten mit Pull-up- und Pull-down-Widerstandern beachten Sie:

  • Signalintegritätsprobleme
    • Überschüssige Störungsaufnahme
    • Langsame Anstiegs- und Abschwüngrate
    • Falsche Auslösung
  • Energieverbrauchprobleme
    • Hoher Stromverbrauch
    • Batterieleistung im mobilbetriebenen Geräten
    • Wärmebelastungen
  • Verlässlichkeitsbedenken
    • Temperaturdrift
    • Komponentenalterung
    • Umweltfaktoren

Schnellreferenz

Aufstiegszeit

tr = 2,2 × R × C

Leistungsaufnahme

Leistung P ergibt sich aus Potenz V durch Quadrate und Widerstand R.

Mindeststrom

Imin = VIL über R

Entwerktipps

Typische Werte

  • Allgemein: 1kΩ bis 10kΩ
  • Niedrige Energieverbrauch: 10 kΩ bis 100 kΩ
  • Hohe Geschwindigkeit: 330Ω - 4,7kΩ
  • I2C Bus: 1,8 kΩ - 10 kΩ
  • Wiederaufrüstungskreise: 10 kΩ - 100 kΩ

Geschwindigkeitsrichtlinien

  • Hochschnelligkeit: < 100 ns
  • Mittelgeschwindigkeit: 100ns bis 1µs
  • Niedrige Geschwindigkeit: > 1µs
  • Schalter-Überwindungsdauer: > 10 ms