Warum verhindert ein Pullup-Widerstand nicht, dass Strom zum Eingangspin fließt, wenn der Schalter geöffnet ist?

Der Eingang ist hochohmig und zieht daher kaum Strom. Aber nehmen wir der Argumentation halber an, dass ein (ziemlich großer) Strom von 1 fließt$\mu$A. Dieser Strom fließt durch die 10k$\Omega$Pullup-Widerstand, der einen 10mV (1$\mu$EIN$\times$10k$\Omega$) Spannungsabfall darüber. In diesem Fall wird also die Spannung am Eingangspin sein$V_{CC}$- 10mV, wahrscheinlich 5V - 10mV = 4,99V. Das wird immer noch als hohes Niveau erkannt, also keine Probleme hier.
Die 10k$\Omega$ist aus diesem Grund ein typischer Wert für Pull-up-Widerstände: Selbst bei einem kleinen Leckstrom ist der Spannungsabfall vernachlässigbar. Seien Sie nicht versucht, es auf 1M zu erhöhen$\Omega$, obwohl es den Strom verringert, wenn der Schalter geschlossen ist. Um 1$\mu$Bei einem Leckstrom beträgt der Spannungsabfall 1$\mu$EIN$\times$1M$\Omega$= 1 V, und dann fallen die 5 V auf 4 V ab. Für eine 5-V-Versorgung ist dies immer noch in Ordnung, aber für eine 3,3-V-Versorgung können die resultierenden 2,3 V zu niedrig sein, um immer als hoher Pegel angesehen zu werden.

Für den Pulldown ist die Geschichte ungefähr gleich. Im Eingang fließt kein Strom; Sie können nicht sagen, dass es mit Masse verbunden wäre (in diesem Fall würde das Schließen des Schalters tatsächlich einen Kurzschluss verursachen). Als solches nimmt der Eingang die Spannung an, die Sie daran anlegen. Wenn der Schalter geschlossen ist, ist dies der Fall$V_{CC}$. Wenn der Schalter offen ist, ist es Masse (durch den Pulldown-Widerstand). Wenn kein Strom fließt (ideale Welt), fällt auch keine Spannung am Widerstand ab, und der Eingang liegt an$GND$eben. In einer realen Situation können es einige mV sein.

Ich glaube, Sie haben ein Konzept missverstanden: Der Eingang des Gates (in diesem Idealfall) ist wie ein offener Stromkreis, absorbiert also keinen Strom, sondern erfasst nur die Spannung. Am einfachsten ist es also, den linken Teil der Schaltung ohne das Gate zu betrachten, zu sehen, was am Knoten 1 passiert, und dann die Spannung an den Gate-Eingang anzulegen.

Wenn S1 offen ist, fließt kein Strom auf R1, das heißt kein Spannungsabfall, und der Eingang des Gates wird auf dem hohen Pegel sein.

Wenn S1 geschlossen ist, verbindet es das untere Ende des Widerstands mit Masse und damit auch den Eingang des Gates. Der Widerstand hat jetzt einen Spannungsabfall von 5 V, der einen Strom von folgendem Wert verursacht:

Es ist wichtig zu beachten, dass der Strom nur durch den Widerstand und den Schalter von Vcc nach Masse fließt, während kein Strom in den Eingang des Gates fließt.

Beim Pulldown gilt dasselbe Konzept: Wenn der Schalter offen ist, haben Sie keinen Strom, sodass der Widerstand keinen Spannungsabfall hat und die Spannung an der Spitze ebenfalls 0 V beträgt.

Und ganz nebenbei: 0,0005 Ampere sind immer noch 0,5 mA und in vielen Fällen nicht zu vernachlässigen.