Подтяжка резистором что это
Перейти к содержимому

Подтяжка резистором что это

  • автор:

Подтягивающий резистор

Подтягивающий резистор — резистор, включенный между проводником, по которому распространяется электрический сигнал, и питанием, либо между проводником и землей.

Подтягивающий резистор нужен, чтобы гарантировать на логическом входе, с которым соединен проводник, высокий (в первом случае) либо низкий (во втором случае) уровень в случаях:

  • проводник не соединен с логическим выходом
  • присоединённый логический выход находится в высокоимпедансном состоянии.
  • когда разомкнут ключевой элемент на присоединённом логическом выходе, который устроен, как открытый вывод ключевого элемента. Ключевым элементом может быть полевой или биполярный транзистор, а открытым выводом — коллектор, эммитер, сток или исток.

Подтягивающий резистор образует цепь, обеспечивающую подтяжку сигнала к питанию либо к земле. В первом случае подтяжка называется подтяжкой к питанию, во втором — подтяжкой к земле.

Цепь с подтягивающим резистором можно сравнить с делителем напряжения из двух резисторов — большого подтягивающего, и очень маленького на месте кнопки или открытого стока.

Подтягивающий к земле резистор

Любой логический вход имеет емкость относительно земли. Если сигнал формируется на открытом выводе ключевого элемента, то чем больше сопротивление подтягивающего резистора, тем больше время нарастания или спада сигнала при размыкании ключевого элемента. Если подтяжка к питанию, то надо учитывать время нарастания сигнала. Если подтяжка к земле, то — время спада сигнала. Время спада или нарастания — это время между размыканием ключа и достижением сигнала порогового напряжения.

Пороговое напряжение — это напряжение при достижении которого, логическим входом фиксируется изменение логического состояния.

Время спада или нарастания — это произведение сопротивления, емкости и коэффициента, который учитывает пороговое напряжение.

При проектировании логических схем приходится рассчитывать сопротивление подтягивающего резистора, при этом известны емкость входа и пороговое напряжение. Время спада или нарастания пропорционально сопротивлению подтягивающего резистора, то есть, например, при увеличении сопротивления вдвое время спада или нарастания увеличится вдвое.

  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
  • Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение).

Зачем нужен подтягивающий резистор

В курсе цифровой электроники можно встретить понятие «подтягивающий резистор» обычно он применяется во входных цепях микроконтроллеров или у логических микросхем. Их смысл использования заложен в определении логического уровня. Так как логический уровень характеризуется некоторым диапазоном напряжений. Между логическими уровнями идет зона неопределенности. Свободный вход микроконтроллера может, под воздействием различных внешних и внутренних помех оказаться в непредсказуемом состоянии. Так напряжение вызванное помехой может быть понято как «1» или «0», или попасть в зону неопределенности. Подобное может создать сбои в работе схемы. Поэтому неиспользуемые входы микросхем необходимо подключать с помощью сопротивлений к минусу или плюсу источника питания, или «подтягивать» их.

В зарубежных источниках их называют pull-up (стягивающий резистор) или pull-down (подтягивающий резистор) сопротивлениями.

Такое сопротивление как-бы «подтягивает» потенциал вывода до потенциала питания или корпуса. При этом, кроме функции фиксации потенциала, подтягивающий резистор дает возможность использовать вывод микросхемы по своему прямому назначению.

Принцип работы подтягивающего резистора

Следует выбирать подтягивающий резистор таким образом, чтобы протекающий через него ток был очень низкий. Такой ток принято нызывать слабым сигналом. И если вывод микроконтроллера будет «подтянут» с помощью сопротивления, а затем на него подать полезный (сильный) сигнал, то соотношение между мощностями будет велико, и слабый сигнал будет полностью не виден на фоне сильного. Т.е. на вывод микросборки через подтягивающий резистор поступают оба сигнала, но главную роль играет только сильный сигнал.

Таким простым способом решается задача защиты цифровой микросхем и микроконтроллеров от случайных срабатываний. Точнее можно сказать, что эти сопротивления чётко задают или определяют логический уровень на высокоомных входах цифровых микросхем.

Подтягивающий и стягивающий резистор в Arduino

Стягивающие и подтягивающие резисторы применяются в модулях Ардуино со входными контактами логических компонентов, которым важен только один факт: поступает ноль вольт (логический ноль) или не ноль (логическая единица). Подтягивающие резисторы здесь нужны, чтобы не оставить вход Arduino в «подвешенном» состоянии. Рассмотрим такую схему подключения подтягивающего резистора.

Нам надо, чтобы когда кнопка не нажата, вход платы фиксировал полное отсутствие напряжения. Но в данном примере выше вход находится в «никаком» состоянии. Он может срабатать и нет, случайным образом. Причина тому различные шумы, образующиеся вокруг провода и действуют как антенны и генерирующие небольшой потенциал из электромагнитных волн. Чтобы полностью гарантировать отсутствие напряжения при разомкнутой схеме, рядом с входом Arduino необходимо добавить стягивающий резистор, как на схеме ниже.

Теперь наведенный ток будет утекать через стягивающий компонент в землю. Для стягивания применяются радио элементы больших сопротивлений (10 кОм и выше). В моменты, когда схема замкнута, большое сопротивление не дает основной части тока попасть на землю: сигнал следует к входному контакту Ардуино. Если бы сопротивление было низким (единицы Ом), при замкнутой цепи случилось бы короткое замыкание.

Аналогичным образом, подтягивающий резистор удерживает сигнальный вход в состоянии логической единицы, пока внешняя цепь находится в разомкнутом состоянии:

Также применяются подтягивающие резисторы больших номиналов (10 кОм и выше), чтобы минимизировать потери энергии при замкнутойсхеме и исключить короткое замыкание при разомкнутой цепи.

Резисторы подтяжки

Понимаю , что может вопрос некорректный, но все же. Что означает сам термин резисторы подтяжки (подтяжка).Есть полевой транзистор с управляющим p-n переходом и р каналом. К затвору и стоку подключены два резистора и объединены параллельно. Мне сказали , что это подтяжка. Для чего это , как работает?

Резисторы подтяжки (это по Вашей терминологии, а чаще употребляется термин «подтягивающие резисторы») нужны для того, чтобы, когда затвор болтается в воздухе, его потенциал автоматически становился равным потенциалу источника питания (или общего провода, в зависимости от того, куда подключена противоположная затвору нога резистора).
Причём, номинал резистора выбирается достаточно большим, чтобы не мешал полезному сигналу, когда он присутствует, управлять транзистором.
Подтягивающие резисторы не следует путать с резисторами смещения. Резистор смещения используется при усилении переменного тока, и делает постоянную составляющую на затворе/базе транзистора равной половине напряжения питания, таким образом, выводя его на линейный режим. Эта постоянная составляющая при наличии резистора смещения присутствует на входе каскада всегда, независимо от наличия полезного сигнала. Подтягивающий же резистор переводит транзистор либо «полностью вверх», либо «полностью вниз», что употребляется при обработке дискретных сигналов. К тому же, полезный сигнал имеет приоритет перед потенциалом с подтягивающего резистора: есть полезный сигнал — транзистор усиливает его, нет полезного сигнала — усиливает сигнал с подтягивающего резистора.

Небольшое уточнение — Num Lock, говоря о половине напряжения питания, видимо имел в виду напряжение на коллекторе (стоке). Если на базе транзистора при заземленном эмиттере окажется половина напряжения питания, никуда, кроме помойки, этот транзистор больше годен не будет

chav1961: Если на базе транзистора при заземленном эмиттере окажется половина напряжения питания, никуда, кроме помойки, этот транзистор больше годен не будет
Ну почему же , если питание один пальчиковый аккумулятор, например, то все будет правильно

Да, естественно на коллекторе. Перепутал, извините. И опытные ошибаются иногда.

Ну вы намудрили Можно я по-простому объясню?
Подтяжка — это резистор с ноги м/сх. на питание (или на землю, но это реже), чтобы, когда нога работает на вход, и к ней ничего не подключено, с неё читалось что-то определённое.
Вот

AHTOXA: Подтяжка — это резистор с ноги м/сх. на питание (или на землю, но это реже).
Подтяжка — это лентообразная подрезиненная верёвка хитрой конструкции для того, что бы штаны не спадали (говорят, для муЖчин гораздо полезнее, чем ремень)
А если по теме, то Num Lock правильно объяснил — «подтягивающие резисторы» нужны для того, чтобы «подтянуть» потенциал входа (база, затвор, вход МС) к потенциалу Uпит или земли в отсутствии полезного сигнала; а иногда бывает нужно «подтянуть» и выход (не зря Num Lock ошибся ) — например, в случае МС с открытым коллектором .

Мелкий: Подтяжка — это лентообразная подрезиненная верёвка хитрой конструкции для того, что бы штаны не спадали

Мелкий: говорят, для муЖчин гораздо полезнее, чем ремень

Можно поспорить Живот вываливается

А по теме — я не претендовал на точное объяснение, я пытался наоборот, попонятнее. Пусть будет и то и это?

Выход микросхемы с открытым коллектором подтягивать к питанию надо только в одном случае: если открытый коллектор используется не по назначению, т.е. работает не на нагрузку, висящую другим концом на плюсе, а на вход следующего элемента. При этом, нельзя чётко сказать, к чему относится такой подтягивающий резистор — к выходу предыдущего элемента или к входу следующего. Если предыдущий и следующий элементы размещены в двух разных девайсах, соединённых кабелем, бывает, что резисторы ставят и там, и там, вдруг в каком-то из двух девайсов его не окажется, тогда окажется в другом.
Интересно, что элементы ТТЛ при входе, висящем в воздухе, воспринимают это как единицу, но лучше всё равно дополнительно вверх подтянуть, тогда к помехам менее чувствителен будет. А КМОП-элемент при висящем в воздухе входе будет находиться в случайном состоянии, зависящем от статического заряда на затворе. Поэтому, чтобы определённость возникла, надо или вверх, или вниз подтянуть.

AHTOXA: для муЖчин гораздо полезнее, чем ремень
Каждому — своё. Ремень — простым мужчинам, подтяжки — крутым бизнесс-менам.

А вообще, «подтягивающий резистор» — это определенная деталь. Представляет собой несколько резисторов в одном корпусе. Как на фоте. Только на фоте номинал чой-то маловатый.

Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.

Резистор подтяжки

Большинство более-менее бюджетных расходомеров при прохождении через них топлива выдают импульсы напряжения в зависимости от объёма этого топлива. Устроено это примерно так:

При каждом обороте крыльчатки расходомера, когда магнит проходит мимо геркона, этот геркон замыкает контакты. Это происходит периодически, так что в результате на выходе мы должны получить примерно такой сигнал:

Но бюджетность расходомера не только в его малоизвестном брэнде или дешевизне доставки. В таких расходомерах зачастую нет никаких стабилизирующих схем и защитных механизмов, нет ничего кроме того магнитика на крыльчатке и геркона, формирующего сигнал.

Что в итоге происходит.

Чаще всего на вход расходомера мы подаём сигнал массы, так геркон не искрит и дольше живёт, и некоторые терминалы на своём счётном входе требуют именно такой сигнал. И на выходе с геркона, соответственно, мы тоже получаем сигнал замыкания на массу, когда этот геркон замкнут.

Но дальше крыльчатка продолжает вращаться, магниты отдаляются от геркона, и тот в свою очередь размыкается. Что мы получим на выходе геркона, если на входе нет определённого сигнала? Правильно, неопределённый сигнал. Для регистрации сигнала терминалу не нужно мощных токов, достаточно нескольких наноампер, которые при отсутствии устойчивого сигнала он возьмёт с наводок на сигнальный провод или даже со своей же платы. В итоге мы увидим нечто подобное:

Вот здесь нам и понадобится подтягивающий резистор. В нашем случае, когда мы работаем с сигналом массы, нам нужно подтянуть обратный потенциал, значит ставим его по схеме:

Когда геркон разомкнут, через резистор подтягивается бортовое напряжение, и никакой неопределённости нет. Когда геркон замкнут, на сигнальном проводе мы видим массу. Да, через резистор в этот момент тоже течёт ток, но относительно геркона, у которого сопротивление околонулевое, а так же с учётом потребления терминала, этот ток настолько мал, что даже не нагреет провод, не говоря уже о замыкании.

Как подобрать резистор.

Он должен быть достаточно большого номинала, обычно 5-10кОм, одни из самых распространённых. Больше — по идее может сработать на коротком проводе, у нас не такая быстрая схема, чтобы не успеть стянуть потенциал. Меньше — не нужно, уже будут потери и нагрев. Мощность берите 1Вт или 2Вт, более мощные дороже и реже в продаже, менее мощные просто неудобно монтировать, хоть они и вполне справляются. Резистор — один из самых простых базовых элементов, по сути представляет из себя тонкую проволоку в стеклянной или керамической оболочке, стоит копейки, продаётся повсеместно. Рекомендую взять горсть и напаять дома на отрезки проводов по 8-10см для удобства монтажа. В отличие от диода, направления не имеет, можно закрыть любой термоусадкой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *