Pull-up ແລະ pull-down resistors: ຈຸດປະສົງ, ຄວາມແຕກຕ່າງ ແລະ ການນໍາໃຊ້

ຕ້ານທານ pull-up ແລະ pull-down ຊ່ວຍ ຮັກສາ ສັນຍານ digital ໃຫ້ ຢູ່ ໃນ ສະພາບ ທີ່ ແຈ່ມ ແຈ້ງ ເມື່ອ ບໍ່ ມີ ອຸປະກອນ ຄວບ ຄຸມ ແຖວ. ສິ່ງນີ້ຈະຢຸດການລອຍ, ຊຶ່ງອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການອ່ານຜິດແລະການປ່ຽນແປງທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ.

ຄ1. ຈຸດປະສົງຂອງ Pull-up ແລະ Pull-down Resistors

ຄ2. ສະພາບ Logic ທີ່ຫມັ້ນຄົງພ້ອມກັບ Pull-up ແລະ Pull-down Resistors

ຄ3. ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ Pull-up ແລະ Pull-down Resistors

ຄ4. ການເລືອກຄ່າ Pull-up ແລະ Pull-down Resistor ທີ່ຖືກຕ້ອງ

ຄ5. Pull-up ແລະ Pull-down Resistors ພາຍໃນ ແລະ ພາຍນອກ

ຄ6. Pull-up ແລະ pull-down resistors ໃນຫມວດ button ແລະ switch

ຄ7. ການໃຊ້ທົ່ວໄປຂອງ Pull-up ແລະ Pull-down Resistors

ຄ8. ຄວາມຜິດພາດທົ່ວໄປໃນການອອກແບບ pull-up ແລະ pull-down resistor

ຄ9. ສະຫລຸບ

ຄ10. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

ຈຸດປະສົງຂອງ Pull-up ແລະ Pull-down Resistors

Pull-up ແລະ pull-down resistors ຖືກໃຊ້ໃນຫມວດ digital ເພື່ອຮັກສາສາຍສັນຍານໃຫ້ຢູ່ໃນສະພາບ logic ທີ່ຮູ້ຈັກເມື່ອບໍ່ມີອຸປະກອນທີ່ເຮັດວຽກ. ສິ່ງນີ້ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ຂໍ້ມູນລອຍ.

input floating ບໍ່ມີສະພາບສູງຫຼືຕໍ່າທີ່ຊັດເຈນ. ເພາະ ສຽງ ດັງ, ກະ ແສ ໄຫລ ແລະ ຄວາມ ຕ້ານ ທານ ສູງ ຂອງ ເຄື່ອງ ມື ຖື ຫລາຍໆ ຢ່າງ, แรงดัน ຢູ່ ໃນ ສາຍ ນ້ໍາ ອາດ ລອຍ ໄປ. ສິ່ງນີ້ອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການອ່ານຜິດຫຼືການປ່ຽນແປງທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ.

Pull-up resistor ເຊື່ອມຕໍ່ສາຍກັບแรงดันຂອງອຸປະກອນ, ດັ່ງນັ້ນສະພາບມາດຕະຖານຈຶ່ງສູງ. resistor pull-down ເຊື່ອມຕໍ່ສາຍກັບພື້ນດິນ, ສະນັ້ນສະພາບມາດຕະຖານຈຶ່ງຕໍ່າ. ຕົວຕ້ານທານເຫຼົ່ານີ້ຮັກສາສັນຍານໃນລະດັບທີ່ຫມັ້ນຄົງຈົນກວ່າຫມວດປ່ຽນແປງຢ່າງກະຕືລືລົ້ນ.

ສະ ພາບ logic ທີ່ ຫມັ້ນ ຄົງ ພ້ອມ ດ້ວຍ Pull-up ແລະ Pull-down Resistors

ການດໍາເນີນການຕ້ານທານ Pull-up

ຕ້ານທານ pull-up ຕິດ ຕໍ່ ລະຫວ່າງ ສາຍ ສັນຍານ ແລະ volt ຂອງ ອຸປະກອນ ບວກ. ມັນຮັກສາແຖວໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບ logic ສູງເມື່ອບໍ່ມີສ່ວນອື່ນຂອງຫມວດດຶງສັນຍານຕໍ່າ, ດັ່ງນັ້ນ input ຈຶ່ງບໍ່ບໍ່ແນ່ນອນ.

ເມື່ອສາຍສັນຍານຕິດຕໍ່ກັບພື້ນດິນ ສະພາບລັກສະນະຈະປ່ຽນຈາກສູງໄປຕໍ່າ. ສິ່ງ ນີ້ ອະນຸຍາດ ໃຫ້ ເສັ້ນ ນັ້ນ ຖືກ ກໍານົດ ໄວ້ ຢ່າງ ແຈ່ມ ແຈ້ງ ໃນ ສອງ ເງື່ອນ ໄຂ.

ການດໍາເນີນການຕ້ານທານດຶງລົງ

ຕ້ານທານດຶງລົງຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງສາຍສັນຍານແລະພື້ນດິນ. ມັນຮັກສາເສັ້ນໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບຕ່ໍາເມື່ອບໍ່ມີສ່ວນອື່ນຂອງຫມວດທີ່ຂັບໄລ່ໃຫ້ສູງ, ຊຶ່ງຊ່ວຍປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ສັນຍານລອຍໄປ.

ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ Pull-up ແລະ Pull-down Resistors

ການເລືອກຄຸນຄ່າ Pull-up ແລະ Pull-down Resistor ທີ່ຖືກຕ້ອງ

• ຄວາມຕ້ານທານທີ່ຕ່ໍາກວ່າເຮັດໃຫ້ສັນຍານດຶງດູດຫຼາຍຂຶ້ນໄປສູ່ສະພາບມາດຕະຖານຂອງມັນ, ຊຶ່ງຊ່ວຍໃຫ້ລະດັບເຫດຜົນແຈ່ມແຈ້ງແລະຫມັ້ນຄົງ.

• ຄວາມຕ້ານທານທີ່ສູງກວ່າຈະຫລຸດຜ່ອນການດຶງດູດກະແສໄຟຟ້າ, ຊຶ່ງສາມາດຊ່ວຍຈໍາກັດການໃຊ້ໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ຈໍາເປັນ.

• ການຕ້ານທານທີ່ສູງຫຼາຍສາມາດເຮັດໃຫ້ສະພາບມາດຕະຖານອ່ອນແອລົງແລະໄວ້ວາງໃຈໄດ້ຫນ້ອຍລົງ.

• ຄວາມສາມາດຂອງແຖວສາມາດຊັກຊ້າຄວາມໄວຂອງສັນຍານທີ່ປ່ຽນແປງລະຫວ່າງສະພາວະ logic.

• ຄວນພິຈາລະນາກະແສໄຟຟ້າ input ເພາະມັນສາມາດມີຜົນກະທົບຕໍ່แรงดันໃນສາຍ.

• ຫມວດທີ່ໄວກວ່າຫຼືມີຄວາມຮູ້ສຶກໄວຫຼາຍກວ່ານັ້ນມັກຈະຕ້ອງເລືອກຕ້ານທານຢ່າງລະມັດລະວັງຫຼາຍຂຶ້ນເພື່ອຮັກສາສັນຍານໃຫ້ຫມັ້ນຄົງໃນຂະນະທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການປ່ຽນແປງທີ່ສະອາດ.

Pull-up ແລະ Pull-down Resistors ພາຍໃນແລະພາຍນອກ

microcontroller ແລະ ອຸປະກອນຄອມພິວເຕີບາງຊະນິດມີຕົວຕ້ານທານການດຶງດູດພາຍໃນທີ່ສາມາດເປີດໄດ້ຜ່ານໂປຣແກຣມຫຼືຕັ້ງຄ່າ. ຕ້ານທານທີ່ຕິດຢູ່ເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍຫລຸດຜ່ອນຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບສ່ວນເພີ່ມເຕີມແລະເຮັດໃຫ້ຫມວດງ່າຍຂຶ້ນ.

External pull resistors ແມ່ນສ່ວນປະກອບທີ່ແຍກກັນຢູ່ນອກອຸປະກອນ. ມັນອະນຸຍາດໃຫ້ຄວບຄຸມຄຸນຄ່າຂອງຕ້ານທານໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນແລະສາມາດໃຫ້ປະສິດທິພາບຂອງສັນຍານທີ່ດີກວ່າເມື່ອຫມວດຕ້ອງການຄວາມລໍາອຽງທີ່ແຂງແຮງກວ່າ, ການຕ້ານທານສຽງດັງທີ່ດີກວ່າ ຫຼືເວລາທີ່ສອດຄ່ອງກວ່າ.

• Internal pull resistors ຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນອຸປະກອນ digital ບາງຢ່າງ.

• ມີການເພີ່ມຕົວຕ້ານທານການດຶງດູດພາຍນອກອຸປະກອນ.

• ເຄື່ອງຕ້ານທານການດຶງດູດພາຍໃນຊ່ວຍຮັກສາສ່ວນຕ່າງໆ ແລະ ບ່ອນຫວ່າງຂອງຄະນະກໍາມະການ.

• External pull resistors ໃຫ້ການຄວບຄຸມຄຸນຄ່າແລະປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ.

• ຕ້ານທານການດຶງດູດພາຍນອກອາດດີກວ່າສໍາລັບຫມວດທີ່ໄວຂຶ້ນຫຼືມີສຽງດັງກວ່າ.

Pull-up ແລະ pull-down resistors ໃນຫມວດ button ແລະ switch

Pull-up ແລະ pull-down resistors ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຫມວດ button ແລະ switch input ເພື່ອຮັກສາ pin input ໃຫ້ຢູ່ໃນສະພາບ logic ທີ່ກໍານົດໄວ້ເມື່ອເປີດ. ຖ້າບໍ່ມີ pull resistor, input ສາມາດລອຍແລະເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ ຫຼື ຜິດ. ໃນຫມວດປຸ່ມດຶງຂຶ້ນ, input ຈະຢູ່ສູງເມື່ອບໍ່ຖືກບີບປຸ່ມ ແລະ ປ່ຽນຕໍ່າເມື່ອປຸ່ມເຊື່ອມຕໍ່ສາຍກັບພື້ນດິນ. ການ ຈັດ ຕຽມ active-low ນີ້ ເປັນ ເລື່ອງ ທໍາ ມະ ດາ ໃນ ການ ອອກ ແບບ microcontroller ເພາະ ອຸປະກອນ ຫລາຍ ຢ່າງ ມີ resistor pull-up built-up.

ໃນຫມວດປຸ່ມດຶງລົງ, input ຈະຕໍ່າເມື່ອປຸ່ມເປີດ ແລະ ປ່ຽນສູງເມື່ອປຸ່ມເຊື່ອມຕໍ່ສາຍກັບแรงดัน. ການ ຈັດ ຕຽມ ນີ້ ກໍ ໃຊ້ ໄດ້ ຄື ກັນ, ແຕ່ resistor pull-down ພາຍ ນອກ ມັກ ຈະ ຖືກ ໃຊ້ ຫລາຍ ກວ່າ ພາຍ ໃນ ໃນ ຫລາຍ ຄອບຄົວ MCU. ສໍາລັບການອອກແບບທີ່ໃຊ້ການໄດ້, ທາງເລືອກ pull-up ຫຼື pull-down ຄວນສອດຄ່ອງກັບສະພາບ logic ມາດຕະຖານທີ່ຈໍາເປັນ, ໂຄງສ້າງຂໍ້ມູນ ແລະ ຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບການປ່ຽນແປງທີ່ຫມັ້ນຄົງເມື່ອມີສຽງດັງຫຼືຮອຍຍາວ.

ການໃຊ້ທົ່ວໄປຂອງ Pull-up ແລະ Pull-down Resistors

ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຕ້ານທານດຶງຂຶ້ນໃນຫມວດ open-drain ແລະ open-collector ເພາະຜົນອອກເຫຼົ່ານີ້ສາມາດດຶງເສັ້ນຕໍ່າ ແຕ່ບໍ່ສາມາດຂັບໃຫ້ສູງໄດ້ດ້ວຍຕົວເອງ. ເມື່ອ transistor output ປິດ, ສາຍ ສັນຍານ ຈະ ບໍ່ ຖືກ ກໍານົດ ໄວ້. Pull-up resistor ຈະ ຟື້ນ ຟູ ສາຍ ໄປ ສູ່ ລະດັບ ສູງ ທີ່ ໃຊ້ ໄດ້ ແລະ ອະນຸຍາດ ໃຫ້ ຫມວດ ປ່ຽນ ແປງ ລະຫວ່າງ ສະພາບ ຕ່ໍາ ແລະ ສູງ.

ການຈັດຕຽມນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນສາຍການສື່ສານແລະສາຍຕິດຕໍ່ທີ່ແບ່ງປັນກັນໂດຍສະເພາະໃນລົດເມ I²C ແລະການເຊື່ອມຕໍ່ແບບມີສາຍອື່ນໆ. ຄ່າ pull-up ທີ່ ຕ່ໍາ ກວ່າ ສາມາດ ພັດທະນາ ເວລາ ລຸກຂຶ້ນ ແລະ ຊ່ອຍ ໃຫ້ ເສັ້ນ ຟື້ນ ຟູ ໄວ ຂຶ້ນ, ແຕ່ ມັນ ຍັງ ເພີ່ມ ກະ ແສ ເມື່ອ ເສັ້ນ ຖືກ ດຶງ ລົງ ຕ່ໍາ. ຄ່າທີ່ສູງກວ່າຈະຫລຸດຜ່ອນການໃຊ້ກະແສໄຟຟ້າ, ແຕ່ອາດເຮັດໃຫ້ການປ່ຽນແປງສັນຍານຊ້າລົງເພາະຄວາມສາມາດຂອງສາຍໄຟຟ້າຊ້າກວ່າ. ດ້ວຍເຫດນີ້, ການເລືອກ pull-up resistor ໃນຫມວດ open-drain ແລະ I²C ຄວນຄໍານຶງເຖິງ capacitance ຂອງລົດ, ມາດຕະຖານ logic ແລະ ຄວາມສາມາດຂອງ sink ຂອງອຸປະກອນຂັບ.

ການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປອື່ນໆຂອງຕ້ານທານ pull-up ແລະ pull-down

ນອກຈາກການເຂົ້າຂອງປຸ່ມແລະຜົນອອກທີ່ເປີດແລ້ວ, resistors pull-up ແລະ pull-down ຍັງຖືກໃຊ້ໃນຫມວດ digital ແລະ mixed-signal ອື່ນໆອີກ. ຕາມປົກກະຕິແລ້ວມັນຈະຖືກເພີ່ມເຕີມໃສ່ pins input microcontroller, logic gate inputs ແລະ sensor interface lines ເພື່ອຮັກສາສະພາບທີ່ບໍ່ໄດ້ກໍານົດໄວ້ເມື່ອບໍ່ມີອຸປະກອນຂັບໄລ່ສັນຍານ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຫລຸດຜ່ອນການກະຕຸ້ນທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງແລະປັບປຸງຄວາມໄວ້ວາງໃຈຂອງສັນຍານໃນລະບົບທີ່ໃຊ້ການໄດ້.

resistors ເຫຼົ່ານີ້ຍັງມີປະໂຫຍດໃນສາຍການຄວບຄຸມທີ່ຕ້ອງຢູ່ໃນສະພາບທີ່ຮູ້ຈັກໃນລະຫວ່າງການເລີ່ມຕົ້ນ, ການຕັ້ງຄືນໃຫມ່ ຫຼືການຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ຊົ່ວຄາວ. ໃນກໍລະນີເຫຼົ່ານີ້, pull resistor ໃຫ້ວິທີງ່າຍໆທີ່ຈະຫຼີກລ່ຽງພຶດຕິກໍາທີ່ບໍ່ກໍານົດແລະປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຫມວດໂດຍລວມ. ການເລືອກລະຫວ່າງ pull-up ແລະ pull-down ຂຶ້ນຢູ່ກັບສະພາບ logic ມາດຕະຖານທີ່ຈໍາເປັນ, ສະພາບແວດລ້ອມຂອງສັນຍານ ແລະວ່າລະບົບຖືກອອກແບບອ້ອມຮອບການຄວບຄຸມ active-high ຫຼື active-low.

ຄວາມຜິດພາດທົ່ວໄປໃນການອອກແບບ pull-up ແລະ pull-down resistor

ການສະຫລຸບ

Pull-up ແລະ pull-down resistors ເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສາຍສັນຍານ ແລະ ປ້ອງກັນການລອຍໃນຫມວດ digital. ເຂົາ ເຈົ້າ ຕັ້ງ ສະ ພາບ ສູງ ຫລື ຕ່ໍາ ຕາມ ມາດ ຕະ ຖານ, ສະ ຫນັບ ສະ ຫນູນ ການ ປ່ຽນ ແປງ ທີ່ ສະ ອາດ ແລະ ພັດ ທະ ນາ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ທີ່ ໄວ້ ວາງ ໃຈ ໄດ້. ການເລືອກຄ່າ resistor ທີ່ຖືກຕ້ອງ, ການກວດສອບກະແສໄຟຟ້າ ແລະ capacitance, ແລະ ຮູ້ວ່າເມື່ອໃດຄວນໃຊ້ resistor ພາຍໃນ ຫຼື ພາຍນອກ ທັງຫມົດຊ່ວຍໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຫມວດເຮັດວຽກຕາມທີ່ຕັ້ງໃຈ.

ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

ຂ້ອຍຄວນໃຊ້ pull-up resistor ຄ່າໃດສໍາລັບ 3.3V GPIO?

ໄລຍະເລີ່ມຕົ້ນທົ່ວໄປແມ່ນ 4.7 kΩ ເຖິງ 10 kΩ. ຄ່າ ທີ່ ຕ່ໍາ ກວ່າ ຈະ ໃຫ້ ການ ດຶງ ດູດ ທີ່ ເຂັ້ມ ແຂງ ແລະ ຂອບ ເຂດ ທີ່ ໄວ ຂຶ້ນ, ໃນ ຂະນະ ທີ່ ຄຸນຄ່າ ທີ່ ສູງ ກວ່າ ຈະ ຫລຸດ ກະ ແສ.

ຂ້ອຍສາມາດໃຊ້ pull-up ພາຍໃນຂອງ MCU ແທນ resistor ພາຍນອກໄດ້ບໍ?

ແມ່ນແລ້ວ. ສ່ວນ ຫລາຍ ແລ້ວ ມັນ ພຽງພໍ ສໍາລັບ ປຸ່ມ ແລະ GPIO ທີ່ ງ່າຍໆ. ໃຊ້ຕ້ານທານພາຍນອກເມື່ອເຈົ້າຕ້ອງການການຄວບຄຸມສຽງດັງທີ່ດີກວ່າ, ຄ່າທີ່ຫມັ້ນຄົງ ຫຼືຮອຍທີ່ຍາວກວ່າ.

ເປັນ ຫຍັງ ສາຍ I²C ຈຶ່ງ ຖືກ ດຶງ ຂຶ້ນ ສູງ ແທນ ທີ່ ຈະ ຖືກ ຂັບ ໄລ່ ໃຫ້ ສູງ?

ເພາະວ່າ I²C ໃຊ້ຜົນອອກແບບເປີດລະບາຍ. ອຸປະກອນສາມາດດຶງເສັ້ນຕໍ່າໄດ້, ແຕ່ຕ້ານທານການດຶງຂຶ້ນຈະສົ່ງຄືນໃຫ້ສູງແລະປ່ອຍໃຫ້ອຸປະກອນຫຼາຍໆຢ່າງແບ່ງປັນລົດເມຢ່າງປອດໄພ.

ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນຖ້າຕ້ານທານການດຶງຂຶ້ນແຂງແຮງຫຼືອ່ອນແອເກີນໄປ?

ຖ້າມັນແຮງເກີນໄປ, ກະແສຈະສູງຂຶ້ນເມື່ອເສັ້ນຕໍ່າ. ຖ້າ ມັນ ອ່ອນ ແອ ເກີນ ໄປ, ເສັ້ນ ສູງ ຈະ ລຸກ ຂຶ້ນ ຊ້າ ກວ່າ ແລະ ສະ ພາບ ສູງ ຈະ ບໍ່ ຫມັ້ນ ຄົງ.

Pull resistors ໃຊ້ໃນຫມວດ digital ເທົ່ານັ້ນບໍ?

ບໍ່. ມັນຍັງຖືກໃຊ້ໃນຫມວດສັນຍານປະສົມແລະຫມວດຕິດຕໍ່ເພື່ອຮັກສາສະພາບຂອງແຖວ.

ເຈົ້າຈະເລືອກແນວໃດລະຫວ່າງ pull-up ແລະ pull-down resistor?

ເລືອກ pull-up ເມື່ອ ແຖວ ຄວນ ຢຸດ ສູງ. ເລືອກ pull-down ເມື່ອ ເສັ້ນ ຄວນ ຢຸດ ຢູ່ ໃນ ຕໍາ ແຫນ່ງ ຕ່ໍາ.