ทำไมตัวต้านทานแบบดึงขึ้นไม่หยุดกระแสไหลไปยังขาอินพุตเมื่อสวิตช์เปิด?


13

ขออภัยนี่เป็นคำถามที่งี่เง่า แต่ฉันไม่สามารถเข้าใจได้ ในแผนภาพที่สามที่นี่จะแสดงตัวต้านทานแบบดึงขึ้น

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ฉันเข้าใจว่าเมื่อปิดสวิตช์ S1 กระแสจะถูกดึงลงมาที่พื้นและถือว่าค่าเป็น 0 ซึ่งไม่สั้นเพราะตัวต้านทาน จำกัด กระแส

คำถามของฉันคือ: เมื่อสวิตช์เปิดและกระแสไหลเข้าที่ขาอินพุตของอุปกรณ์มันจะรับได้อย่างไรว่านี่เป็นค่าที่สูงและไม่ใช่ค่าที่ต่ำ ตัวต้านทานจะไม่ จำกัด มันเท่าที่จะเป็น. 0005 A และดังนั้นมันจะลงทะเบียนกับอุปกรณ์แทบไม่ได้เลย

แก้ไข: นอกจากนี้ฉันเพียงแค่มองไปที่กรณีเลื่อนลงต้านทานในเดียวกันหน้า ทำไมสวิตช์แรกไม่สั้นเมื่อเชื่อมต่อโดยตรงกับ V CCไม่มีตัวต้านทานและสวิตช์เปิดอยู่ นี่ไม่ใช่ข้อห้ามใช่ไหม? ฉันไม่เข้าใจจริงๆว่าเกิดอะไรขึ้นกับตัวต้านทานแบบดึงลง


2
ฉันเป็นเพียงผู้เริ่มต้นในสิ่งนี้และฉันคาดว่า "เวทย์มนตร์" ทั้งหมดนี้สามารถอธิบายได้ด้วยอิมพีแดนซ์
Al Kepp

คำตอบ:


15

อินพุตเป็นอิมพีแดนซ์สูงและแทบจะไม่เหลือกระแสใด ๆ แต่ให้เถียงเพื่อที่จะแสร้งทำเป็นว่ามีกระแส (ค่อนข้างใหญ่) ที่ 1 A. กระแสนี้จะไหลผ่านตัวต้านทานแบบดึงขึ้น10kทำให้เกิด 10mV (1 Aคูณ 10k ) แรงดันไฟฟ้าตกคร่อม ดังนั้นในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าที่ขาอินพุตจะเป็น - 10mV อาจเป็น 5V - 10mV = 4.99V ที่จะยังคงได้รับการยอมรับในระดับสูงดังนั้นจึงไม่มีปัญหาที่นี่ 10kเป็นค่าปกติสำหรับตัวต้านทานแบบดึงขึ้นด้วยเหตุนี้แม้ว่าจะมีกระแสรั่วไหลเล็กน้อยแรงดันไฟฟ้าตกก็น้อยมาก อย่าถูกล่อลวงให้เพิ่มมันเป็น 1MμΩμ×ΩVCC
Ωμ μ × ΩΩแม้ว่ามันจะลดลงในปัจจุบันเมื่อปิดสวิตช์ ที่ 1 A กระแสไฟรั่วแรงดันตกจะเป็น 1 Aคูณ 1M = 1V จากนั้น 5V จะลดลงถึง 4V สำหรับการจ่ายไฟ 5V นี้จะยังคงใช้ได้ แต่สำหรับการจ่ายไฟขนาด 3.3 โวลต์ผลที่ได้ 2.3V อาจต่ำเกินไปที่จะมองว่าอยู่ในระดับสูงเสมอ μμ×Ω

สำหรับการดึงลงเรื่องราวนั้นเป็นเรื่องเดียวกัน ไม่มีกระแสในอินพุท คุณไม่สามารถพูดได้ว่ามันจะเชื่อมต่อกับกราวด์ (ในกรณีนี้การปิดสวิตช์จะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร) เช่นอินพุตจะใช้แรงดันไฟฟ้าที่คุณใช้กับมัน หากปิดสวิตช์นี้เป็น{} หากสวิตช์เปิดอยู่จะมีการกราวด์ (ผ่านตัวต้านทานแบบเลื่อนลง) หากไม่มีกระแสไหล (โลกในอุดมคติ) ก็ไม่มีแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานและอินพุทจะอยู่ที่ระดับในสถานการณ์จริงอาจเป็นเพียงไม่กี่ mV G N DVCCGND


1
เพียงข้อเสนอแนะ: เว็บไซต์ที่เขาเชื่อมโยงนั้นทำงานกับแรงดันไฟฟ้า TTL (5V) อาจจะดีกว่าที่จะรักษาค่าที่สอดคล้องกัน
clabacchio

2
ในการใช้งานหลาย ๆ ครั้งกระแสการรั่วไหลจะต่ำกว่า 1uA และตัวต้านทาน 1M จะดี ในแอปพลิเคชั่นที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่ถ้าสวิตช์ปิดลงมากเวลาตัวต้านทาน 10K อาจทำให้สิ้นเปลืองพลังงานที่ไม่เหมาะสม แต่ตัวต้านทาน 1M จะดึง 1/100 ได้มาก เมื่อใช้ตัวต้านทาน 10K หากสุ่มตัวอย่างสมมติว่ากระแสการรั่วไหลจะต่ำกว่า 100uA มักจะถูกต้องแม้ในขณะที่มีการปนเปื้อนของบอร์ดและมีความชื้นสูง โดยทั่วไปจะไม่ปลอดภัยที่จะสมมติว่ากระแสการรั่วไหลจะต่ำกว่า 1uA แต่มักจะทำให้พวกเขาอยู่ในระดับต่ำถ้าจำเป็น
supercat

1
ในการผลักดันตัวต้านทาน 1uA ผ่านตัวต้านทาน 1M โอห์มคุณจะต้องใช้แรงดันไฟฟ้ากิโลโวลต์ ไม่แน่ใจว่าคุณต้องการให้แหล่งจ่ายไฟ 5V เพื่อลดโวลต์ทั้งตัวต้านทาน 1M เมื่อกระแสในวงจรเป็นอย่างไรเช่น 0.005uA ...
Shadetheartist

14

ฉันคิดว่าคุณเข้าใจผิดแนวคิด: อินพุตของเกท (ในกรณีที่เหมาะนี้) เหมือนวงจรเปิดดังนั้นมันจึงไม่ดูดซับกระแสใด ๆ มันแค่รับรู้ถึงแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นสิ่งที่ง่ายที่สุดคือการพิจารณาส่วนด้านซ้ายสุดของวงจรโดยไม่มีเกทดูสิ่งที่เกิดขึ้นที่โหนด 1 จากนั้นใช้แรงดันไฟฟ้ากับอินพุตเกท

เมื่อ S1 เปิดอยู่ไม่มีกระแสไหลบน R1 นั่นหมายความว่าไม่มีแรงดันตกและอินพุตของเกตจะอยู่ในระดับสูง

เมื่อปิด S1 มันจะเชื่อมต่อส่วนล่างของตัวต้านทานกับพื้นและยังเป็นอินพุตของเกท ตัวต้านทานจะมีแรงดัน 5V ตกซึ่งจะทำให้ค่าที่ได้จาก:

I=VRIR=5103=0.5mA=500μA

เป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องทราบว่ากระแสจะไหลผ่านตัวต้านทานและสวิตช์จาก Vcc ไปยังกราวด์เท่านั้นในขณะที่กระแสไม่ไหลเข้าสู่อินพุตของเกต

เกี่ยวกับ pull-down เป็นแนวคิดเดียวกัน: ถ้าสวิตช์เปิดอยู่คุณไม่มีกระแสดังนั้นตัวต้านทานจะไม่มีแรงดันตกและแรงดันที่ด้านบนของมันจะเป็น 0V

และเช่นเดียวกับบันทึกด้านข้าง 0.0005 แอมป์ยังคงเป็น 0.5 mA และไม่สำคัญในหลายกรณี


"เมื่อเปิด S1 ไม่มีกระแสไหลบน R1 นั่นหมายความว่าไม่มีแรงดันตกและอินพุตของเกตจะอยู่ในระดับสูง" ประโยคนี้สร้างความแตกต่างทั้งหมด ตอนนี้ฉันเข้าใจตัวต้านทานแบบเลื่อนขึ้น / ลง
Steve
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.