Diferença entre resistores pull-up e pull-down e exemplos práticos

Diferença entre resistores pull-up e pull-down e exemplos práticos

Um microcontrolador em qualquer sistema embarcado utiliza sinais de E / S para se comunicar com os dispositivos externos. A forma mais simples de E / S é geralmente definida como GPIO (General Purpose Input / Output). Quando o nível de tensão do GPIO está baixo, ele está no estado de alta ou alta impedância e os resistores pull up e pull-down são usados ​​para garantir o GPIO, que está sempre em um estado válido. Normalmente, o GPIO é organizado em um microcontrolador como E / S. Como entrada, o pino do microcontrolador pode assumir um destes estados: alta, baixa e flutuante ou alta impedância. Quando um i / p é conduzido acima do i / p é o limite alto, é lógico. Quando o I / P é conduzido abaixo do I / P, que é o limite baixo, a entrada é lógica 0. Quando em flutuação ou estado de alta impedância, o nível I / P não é constantemente alto nem baixo. Para garantir que os valores de um I / P estejam sempre em um estado conhecido, resistores pull up e pull-down são usados. A principal função dos resistores pull-up e pull-down é que o resistor pull up puxa o sinal para o estado alto a menos que seja direcionado para baixo e um resistor pull-down puxa o sinal para o estado baixo, a menos que seja direcionado para alto.



Resistores pull-up e pull-down

Resistores pull-up e pull-down

O que é um resistor?

O resistor é um componente mais comumente usado em muitos Circuitos eletrônicos e dispositivos eletrônicos. A principal função do resistor é restringir o fluxo de corrente para outros componentes. O resistor funciona segundo o princípio da lei de ohms, que estabelece essa dissipação devido à resistência. A unidade de resistência é ohm e o símbolo de ohm mostra a resistência em um circuito. tem vários tipos de resistor estão disponíveis no mercado com diferentes tamanhos e classificações. Eles são resistores de filme metálico, resistores de filme fino e resistores de filme espesso, resistores de fio enrolado, resistores de rede, resistores de superfície, resistores de montagem, resistores variáveis ​​e resistores especiais.






Resistor

Resistor

Considere dois resistores em conexão em série, então a mesma corrente I flui através dos dois resistores e a direção da corrente é indicada por uma seta. Quando os dois resistores estão em conexão paralela, então a queda de potencial V entre os dois resistores é o mesmo.



Resistores pull-up

Os resistores pull-up são resistores simples de valor fixo, que são conectados entre a fonte de tensão e o pino específico. Esses resistores são usados ​​em circuitos lógicos digitais para garantir um nível lógico em um pino, o que resulta em um estado em que a tensão de entrada / saída é um sinal de acionamento de inexistência. Os circuitos lógicos digitais consistem em três estados como alta, baixa e flutuante ou alta impedância. Quando o pino não é puxado para um nível lógico inferior ou superior, ocorre o estado de alta impedância. Esses resistores são usados ​​para resolver o problema do microcontrolador puxando o valor para um estado alto, como pode ser visto na figura. Quando a chave está aberta, a entrada dos microcontroladores estaria flutuando e abaixada somente quando a chave fosse fechada. Um valor típico do resistor pull-up é 4,7 quilo Ohms, mas pode mudar dependendo da aplicação.

Resistor pull-up

Resistor pull-up

Circuito de porta NAND usando resistor pull up

Neste projeto, o resistor pull-up é conectado a um circuito de chip lógico. Esses circuitos são os melhores para testar resistores pull up. Os circuitos do chip lógico funcionam com base em sinais altos ou baixos. Neste projeto, a porta NAND é considerada um exemplo de chip lógico. A principal função da porta NAND é, quando qualquer uma das entradas da porta NAND é baixa, o sinal de saída é alto. Da mesma forma, quando as entradas da porta NAND são altas, o sinal de saída é baixo.

Os componentes necessários para o circuito de porta AND usando resistores pull-down são chip de porta NAND (4011), resistores de 10Kilo Ohm-2, botões de pressão-2, resistor de 330ohm e LED.


  • Cada porta NAND consiste em dois pinos I / P e um O / P.
  • Dois botões de pressão são usados ​​como entradas para a porta AND.
  • O valor do resistor pull-up é de 10 kilo Ohm e os componentes restantes são o resistor de 330 Ohm e LED. O resistor de 330 Ohm é conectado em série para limitar a corrente para o LED

O diagrama do circuito da porta NAND usando 2 resistores pull-down no i / ps para a porta NAND é mostrado abaixo.

Circuito de porta NAND usando resistor pull-up

Circuito de porta NAND usando resistor pull-up

Nesse circuito, para dar energia ao chip ele é alimentado com 5V. Portanto, + 5V é dado ao pino 14 e o pino 7 é conectado ao terra. Os resistores pull-up são conectados às entradas da porta NAND. Um resistor pull up é conectado à primeira entrada da porta NAND e à tensão positiva. Um botão de pressão é conectado ao GND. Quando o botão não é pressionado, a entrada da porta NAND é alta. Quando um botão é pressionado, a entrada da porta NAND é baixa. Para a porta NAND, ambas as I / Ps devem ser baixas para obter uma saída alta. Para operar o circuito da coruja, você deve pressionar ambos os botões. Isso mostra a grande utilidade dos resistores pull-up.

Resistores pull-down

Como resistores pull up, os resistores pull-down também funcionam da mesma maneira. Mas, eles puxam o pino para um valor baixo. Os resistores pull-down são conectados entre um pino específico em um microcontrolador e o terminal de aterramento. Um exemplo de um resistor pull down é um circuito digital mostrado na figura abaixo. Um interruptor é conectado entre o VCC e o pino do microcontrolador. Quando a chave está fechada no circuito, a entrada do microcontrolador é lógica 1, mas quando a chave está aberta em um circuito, o resistor pull down puxa para baixo a tensão de entrada para o solo (lógica 0 ou valor lógico baixo). O resistor pull down deve ter uma resistência maior do que a impedância do circuito lógico.

Resistor pull-down

Resistor pull-down

E Circuito de Gate usando Resistor Pull Down

Neste projeto, o resistor pull-down é conectado a um circuito de chip lógico. Esses circuitos são os melhores para testar resistores pull-down. Os circuitos do chip lógico funcionam com base nos sinais altos ou baixos. Neste projeto, a porta AND é considerada um exemplo de chip lógico. A principal função da porta AND é, quando ambas as entradas da porta AND estão altas, o sinal de saída é alto. Da mesma forma, quando as entradas da porta AND são baixas, o sinal de saída é baixo.

Os componentes necessários para o circuito de porta AND usando resistores pull-down são chip de porta AND (SN7408), resistores de 10Kilo Ohm-2, botões de pressão-2, resistor de 330 Ohm e LED.

  • Cada porta AND consiste em dois I / P e um O / P
  • Dois botões de pressão são usados ​​como entradas para a porta AND.
  • O valor do resistor pull-down é de 10 kilo Ohm e os componentes restantes são o resistor de 330 Ohm e LED. O resistor de 330 Ohm é conectado em série para limitar a corrente para o LED.

O diagrama do circuito da porta AND usando 2 resistores pull down no i / ps para a porta AND é mostrado abaixo.

E Circuito de Gate usando Resistor Pull Down

E Circuito de Gate usando Resistor Pull Down

Nesse circuito, para dar energia ao chip, ele é alimentado com 5V. Portanto, + 5V é dado ao pino 14 e o pino 7 é conectado ao terra. Os resistores pull-down são conectados às entradas da porta AND. Um resistor pull-down é conectado à primeira entrada da porta AND. O botão de pressão é conectado à tensão positiva e, em seguida, um resistor pull-down é conectado ao GND. Se o botão não for pressionado, a entrada da porta AND será baixa. Se o botão for pressionado, a entrada da porta AND será alta. Para a porta AND, ambas as I / Ps devem ser altas para obter uma saída alta. Para operar o circuito da coruja, você deve pressionar os dois botões. Isso mostra a grande utilidade dos resistores pull-down.

Aplicações de resistores pull-up e pull-down

  • Resistores pull-up e pull-down são freqüentemente usados ​​em dispositivos de interface como fazer a interface de um switch com um microcontrolador.
  • A maioria dos microcontroladores têm resistores pull up / pull down programáveis ​​embutidos. Portanto, é possível fazer a interface direta de um switch com um microcontrolador.
  • Em geral, resistores pull up são freqüentemente usados ​​do que resistores pull down, embora algumas famílias de microcontroladores tenham resistores pull-up e pull-down.
  • Esses resistores são frequentemente usados ​​em Conversores A / D para fornecer um fluxo controlado de corrente em um sensor resistivo
  • Os resistores pull-up e pull-down são usados ​​no barramento de protocolo I2C, em que os resistores pull-up são usados ​​para permitir que um único pino atue como I / P ou O / P.
  • Quando não está conectado a um barramento de protocolo I2C, o pino flutua em um estado de alta impedância. Resistores pull down também são usados ​​para saídas para permitir um O / P conhecido

Portanto, tudo se resume ao funcionamento e à diferença entre resistores pull-up e pull-down com exemplo prático. Acreditamos que você tenha uma ideia melhor sobre este conceito. Além disso, para qualquer dúvida sobre este artigo ou Projetos eletrônicos , você pode entrar em contato conosco comentando na seção de comentários abaixo.