Tại sao một điện trở kéo lên không dừng dòng điện đến chân đầu vào khi công tắc mở?


13

Xin lỗi đây là một câu hỏi ngớ ngẩn, nhưng tôi dường như không thể hiểu điều này. Trong sơ đồ thứ ba ở đây, nó cho thấy một điện trở kéo lên.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Tôi hiểu rằng khi đóng công tắc S1, dòng điện được kéo xuống đất và giả sử giá trị là 0. Điều này không ngắn vì điện trở giới hạn dòng điện.

Câu hỏi của tôi là: Khi công tắc mở và dòng điện chạy vào chân đầu vào của thiết bị, làm thế nào để nhận biết đây là giá trị cao chứ không phải giá trị thấp? Điện trở sẽ không giới hạn nó đến mức nó sẽ là .0005 A và do đó nó sẽ hầu như không đăng ký với thiết bị?

EDIT: Ngoài ra, tôi chỉ nhìn vào trường hợp điện trở kéo xuống trên cùng một trang . Tại sao công tắc đầu tiên không ngắn khi được kết nối trực tiếp với V CC , không có điện trở và công tắc mở? Đây có phải là không không? Tôi thực sự không thể nắm bắt được những gì đang xảy ra với điện trở kéo xuống.


2
Tôi chỉ mới bắt đầu trong việc này, và tôi hy vọng tất cả "ma thuật" này có thể được mô tả bằng các trở kháng.
Al Kepp

Câu trả lời:


15

Đầu vào là trở kháng cao và như vậy hầu như không rút ra bất kỳ dòng điện nào. Nhưng chúng ta hãy, vì lợi ích của các đối số, giả vờ có chảy một (khá lớn) hiện tại của 1 A. Dòng điện này sẽ chảy qua 10k Ω điện trở pull-up gây ra một 10mV (1 μ A × 10k Ω ) điện áp rơi trên nó. Vì vậy, trong trường hợp này điện áp trên chân đầu vào sẽ là V C C - 10mV, có thể là 5V - 10mV = 4.99V. Điều đó sẽ vẫn được công nhận là một mức độ cao, vì vậy không có vấn đề ở đây. 10k Ω là một giá trị đặc trưng cho điện trở pull-up vì lý do này: ngay cả nếu có một sự rò rỉ nhỏ hiện sự sụt giảm điện áp là không đáng kể. Đừng để bị cám dỗ để tăng nó để 1M ΩμΩμ×ΩVCC
ΩΩ, mặc dù nó sẽ giảm dòng điện khi đóng công tắc. Tại ngày 1 Một dòng rò điện áp rơi sẽ được 1 μ A × 1M Ω = 1V, và sau đó là 5V sẽ giảm xuống 4V. Đối với nguồn cung cấp 5V, điều này vẫn ổn, nhưng với nguồn cung cấp 3,3V, kết quả 2,3V có thể quá thấp để luôn được xem là mức cao. μμ×Ω

VCCGND


1
Chỉ là một gợi ý: trang web mà anh ấy liên kết đang hoạt động với điện áp TTL (5V), có lẽ tốt hơn là giữ các giá trị nhất quán
clabacchio

2
Trong nhiều ứng dụng, dòng rò sẽ ở dưới 1uA và điện trở 1M sẽ ổn; trong các ứng dụng chạy bằng pin, nếu công tắc sẽ bị đóng nhiều thời gian, điện trở 10K có thể lãng phí một lượng điện năng khó chịu, nhưng điện trở 1M sẽ chỉ rút được 1/100. Khi sử dụng điện trở 10K, nếu giả định một cách mù quáng rằng dòng rò sẽ dưới 100uA, thì người ta thường sẽ đúng ngay cả khi có sự nhiễm bẩn của bo mạch và độ ẩm cao. Nói chung, không an toàn khi cho rằng dòng rò sẽ dưới 1uA, nhưng người ta thường có thể làm cho chúng ở mức thấp nếu cần.
supercat

1
Để đẩy 1uA qua điện trở ohm 1M, bạn sẽ cần một kilo-volt chết tiệt. Không chắc chắn về cách bạn dự định cung cấp 5V để giảm toàn bộ volt trên điện trở 1M khi dòng điện trong mạch sẽ ở mức 0,005uA ...
Shadetheartist

14

Tôi nghĩ rằng bạn đã hiểu nhầm một khái niệm: đầu vào của cổng (trong trường hợp lý tưởng này) giống như một mạch mở, vì vậy nó không hấp thụ bất kỳ dòng điện nào, nó chỉ cảm nhận được điện áp. Vì vậy, điều đơn giản nhất là xem xét phần ngoài cùng bên trái của mạch không có cổng, xem điều gì xảy ra ở nút 1, sau đó áp điện áp vào đầu vào cổng.

Khi S1 mở, không có dòng điện nào chạy trên R1, điều đó có nghĩa là không có sụt áp, và đầu vào của cổng sẽ ở mức cao.

Khi S1 được đóng, nó kết nối đầu dưới của điện trở với mặt đất và với nó cũng là đầu vào của cổng. Hiện tại điện trở sẽ bị sụt điện áp 5V, điều này sẽ gây ra dòng điện có giá trị được cho bởi:

I=VRIR=5103=0.5mA=500μA

Điều quan trọng cần lưu ý là dòng điện sẽ chỉ chảy qua điện trở và công tắc, từ Vcc đến Ground, trong khi không có dòng điện nào sẽ chảy vào đầu vào của cổng.

Về việc kéo xuống, là một khái niệm tương tự: nếu công tắc mở, bạn không có dòng điện nào, vì vậy điện trở sẽ không bị sụt điện áp và điện áp ở đỉnh của nó cũng sẽ là 0V.

Và như một lưu ý phụ, 0,0005 Ampères vẫn là 0,5 mA, và không đáng kể trong nhiều trường hợp.


"Khi S1 mở, không có dòng điện nào chạy trên R1, điều đó có nghĩa là không có sụt áp, và đầu vào của cổng sẽ ở mức cao." Câu này làm cho tất cả sự khác biệt. Bây giờ tôi đã hiểu điện trở kéo lên / xuống
Steve
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.