Pull-Up- und Pull-Down-Widerstandswerte [duplizieren]

Normalerweise verwende ich 10K-Ohm-Widerstände zum Hoch- oder Herunterziehen von Mikrocontrollerleitungen. Das liegt nur daran, dass ich Tonnen davon habe.

Kürzlich fand ich beim Nachschlagen von Pick-and-Place-Informationen zur Oberflächenmontage heraus, dass die Anzahl der vorhandenen Komponententypen oft eine Rolle bei den Kosten spielen kann.

Beispielsweise kann es Geld sparen, die 10-K-Ohm-Widerstände auf einen anderen Wert zu ändern, der bereits auf der Platine vorhanden ist.

Angesichts dessen ist meine Frage; Welche Faktoren spielen eine Rolle, um geeignete Widerstandsbereiche für Pull-up- oder Pull-down-Widerstände zu bestimmen?

Suchen Sie die Antwort für einen bestimmten Mikrocontroller oder eine bestimmte Reihe von Mikrocontrollern? Wenn ja, sind dies Informationen, die dem Datenblatt entnommen oder daraus abgeleitet werden können.
Bei allen Unternehmen, mit denen ich zusammengearbeitet habe, wurde immer versucht, die Anzahl der unterschiedlichen Größen und Arten von Komponenten zu reduzieren. Für die Techniker und das Montagepersonal sowie die Bestellabteilung war es eine große Erleichterung. Die Bestellung von 10000 von einem Teil kann viel billiger sein als die Bestellung von 1000 von 10 verschiedenen (aber ähnlichen) Teilen. Je größer der Widerstand, desto weniger Strom (und damit Leistung) wird verbraucht. Wenn es keine Spezifikation, EMI-Bedenken oder andere fortgeschrittene Designüberlegungen gibt, können Sie verwenden, was Sie wollen, je nachdem, wie "stark" oder "schwach" der Pull-up/down sein muss.

Antworten (1)

Zu klein:

Dies führt zu einer übermäßigen Stromaufnahme, wenn Sie dem Pull-up/Pull-down "entgegenwirken" möchten.

Angenommen, Sie haben eine Pull-up-Schaltung wie diese:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Wenn M1 "geschlossen" ist, schließen Sie den Ausgang effektiv gegen Masse kurz. Der durch R1 fließende Strom ist also:

ich = v s R 1

Abhängig von der Nennleistung des Widerstands, den Einschränkungen von Vs und den Einschränkungen des Schalters M1 (muss kein MOSFET oder sogar ein Transistor sein), können Sie eine untere Widerstandsgrenze ermitteln, die Probleme verursacht. Sie können eine ähnliche Berechnung für Pulldown-Widerstände durchführen. Wenn R1 sehr klein wird (oder der Einschaltwiderstand des Schalters groß wird), erhalten Sie Spannungsteilerschaltungen, sodass der Ausgangspegel plötzlich kein digitales Signal mehr ist. Sie könnten damit den unteren Grenzwert verbessern, aber in der Realität besteht normalerweise keine Notwendigkeit, sich diesem unteren Grenzwert anzunähern.

Zu groß:

Große Pull-up-Widerstände begrenzen die Strommenge, die dem Ausgang zugeführt werden kann, übermäßig. Daraus ergeben sich einige Konsequenzen:

  1. Wenn der Ausgang eine gewisse Kapazität hat (Spurparasiten, Gate-Kapazitäten usw.), könnte die Ausgangsspannung eine signifikante Anstiegszeit haben, ähnlich wie bei einer RC-Schaltung.
  2. Die Annahme, dass alle externen "Quellen" und "Kopplungen" unbedeutend sind, beginnt zusammenzubrechen. Beispielsweise könnten Übersprechen oder antennenartige Effekte signifikant werden.

Ich kann nicht wirklich sagen, wie ich den zweiten Punkt oder andere Punkte im Allgemeinen erklären soll, aber werfen wir einen Blick auf den ersten Punkt:

Ein RC-Glied hat eine Zeitkonstante von t=RC. Wenn Sie eine Signalleitung haben, die auf Pull-up-/Pull-down-Widerständen (I2C) basiert, wird die schnellste Signalanstiegszeit, die Sie übertragen können, durch diese Zeitkonstante begrenzt.

Pull-Up- und Pull-Down-Widerstandswerte [duplizieren]
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