Подтяжка резистором что это

Резисторы: последовательное и параллельное соединение, токоограничивающие и подтягивающие сопротивления

Резистор (сопротивление) — один из наиболее распространённых компонентов в электронике. Его назначение — простое: сопротивляться течению тока, преобразовывая его часть в тепло.

Основной характеристикой резистора является сопротивление. Единица измерения сопротивления — Ом (Ohm, Ω). Чем больше сопротивление, тем большая часть тока рассеивается в тепло. В схемах, питаемых небольшим напряжением (5 – 12 В), наиболее распространены резисторы номиналом от 100 Ом до 100 кОм.

Закон Ома

Закон Ома позволяет на заданном участке цепи определить одну из величин: силу тока I, напряжение U, сопротивление R, если известны две остальные:

$$ I = \frac <R>\hspace <40pt>U = I \cdot R \hspace <40pt>R = \frac$» /> Для обозначения напряжения наряду с символом U используется V. Рассмотрим простую цепь <img decoding=$

Расчитаем силу тока, проходящего через резистор R1 и, соответственно, затем через лампу L1. Для простоты будем предполагать, что сама лампа обладает нулевым собственным сопротивлением.

$$I = \frac <R_1>= \frac<5\unit<В>><240\unit<Ом>> \approx 0.02 \unit <А>= 20 \unit<мА>\,$» /> Аналогично, если бы у нас был источник питания на 5 В и лампа, которая по документации должна работать при токе 20 мА, нам нужно бы было выбрать резистор подходящего номинала. <img decoding=$ = \frac<5 \unit<В>><0.02 \unit<А>> = 250 \unit<Ом>\,$» />

В данном случае, разница в 10 Ом между идеальным номиналом и имеющимся не играет большого значения: можно смело брать стандартный номинал — 240 или 220 Ом.

Аналогично, мы могли бы расчитать требуемое напряжение, если бы оно было не известно, а на руках были значения сопротивления и желаемая сила тока.

Соединение резисторов

При последовательном соединении резисторов, их сопротивление суммируется:

$R_t = R_1 + R_2 + \ldots + R_N$

При параллельном соединении, итоговое сопротивление расчитывается по формуле:

$$ R_t = \frac<1> <\frac1<R_1>+ \frac1 <R_2>+ \ldots + \frac1<R_N>> $» /> Если резистора всего два, то: <img decoding=$ $» />

В частном случае двух одинаковых резисторов, итоговое сопротивление при параллельном соединении равно половине сопротивления каждого из них.

Таким образом можно получать новые номиналы из имеющихся в наличии.

Применеие на практике

Среди ролей, которые может выполнять резистор в схеме можно выделить следующие:

Токоограничивающий резистор

Пример, на котором рассматривался Закон Ома представляет собой также пример токоограничевающего резистора: у нас есть компонент, который расчитан на работу при определённом токе — резистор снижает силу тока до нужного уровня.

В случае с Ардуино следует ограничивать ток, поступающий с выходных контактов (output pins). Напряжение, в состоянии, когда контакт включен (high) составляет 5 В. Исходя из документации, ток не должен превышать 40 мА. Таким образом, чтобы безопасно увести ток с контакта в землю понадобится резистор номиналом R = U / I = 5 В / 0.04 А = 125 Ом или более.

Стягивающие и подтягивающие резисторы

Стягивающие (pull-down) и подтягивающие (pull-up) резисторы используются в схемах рядом со входными контактами логических компонентов, которым важен только факт: подаётся ноль вольт (логический ноль) или не ноль (логическая единица). Примером являются цифровые входы Ардуино. Резисторы нужны, чтобы не оставить вход в «подвешенном» состоянии. Возьмём такую схему

Мы хотим, чтобы когда кнопка не нажата (цепь разомкнута), вход фиксировал отсутствие напряжения. Но в данном случае вход находится в «никаком» состоянии. Он может срабатывать и не срабатывать хаотично, непредсказуемым образом. Причина тому — шумы, образующиеся вокруг: провода действуют как маленькие антенны и производят электричество из электромагнитных волн среды. Чтобы гарантировать отсутствие напряжения при разомкнутой цепи, рядом с входом ставится стягивающий резистор:

Теперь нежелательный ток будет уходить через резистор в землю. Для стягивания используются резисторы больших сопротивлений (10 кОм и более). В моменты, когда цепь замкнута, большое сопротивление резистора не даёт большей части тока идти в землю: сигнал пойдёт к входному контакту. Если бы сопротивление резистора было мало (единицы Ом), при замкнутой цепи произошло бы короткое замыкание.

Аналогично, подтягивающий резистор удерживает вход в состоянии логической единицы, пока внешняя цепь разомкнута:

То же самое: используются резисторы больших номиналов (10 кОм и более), чтобы минимизировать потери энергии при замкнутой цепи и предотвратить короткое замыкание при разомкнутой.

Делитель напряжения

Делитель напряжения (voltage divider) используется для того, чтобы получить из исходного напряжения лишь его часть. Например, из 9 В получить 5. Он подробно описан в отдельной статье.

Мощность резисторов

Резисторы помимо сопротивления обладают ещё характеристикой мощности. Она определяет нагрузку, которую способен выдержать резистор. Среди обычных керамических резисторов наиболее распространены показатели 0.25 Вт, 0.5 Вт и 1 Вт. Для расчёта нагрузки, действующей на резистор, используйте формулу:

$$ P = U \cdot I = I^2 \cdot R = \frac<U^2> <R>$» /> При превышении допустимой нагрузки, резистор будет греться и его срок службы может сильно сократиться. При сильном превышении — резистор может начать плавиться и вызвать воспламенение. Будьте осторожны! <h2>Подтяжка резистором что это</h2> Выбор номиналов этих сопротивлений задача не столь тривиальная, как это может показаться. Но в любом случае, номинал сопротивления должен быть существенно меньше входного сопротивления м/сх, если осуществляется подтягивание свободных входов м/сх. Однако часто подтягивающие резисторы служат для задания тока во внешних, по отношению ко входу м/сх, цепях. В этом случае следует выбирать такое сопротивление, чтобы ток во внешней цепи, существенно превышал входной ток микросхемы, а также все возможные токи создаваемые помехами. Часто указанный термин применяют не совсем корректно. Так, например, если выход м/сх выполнен по схеме с открытым коллектором (ОК), то само по себе подключение выхода через сопротивление к источнику питания не будет являтся «подтягиванием» как таковым. Здесь более уместен термин нагрузочное сопротивление, поскольку он точнее определяет физическую сущность явления, ведь именно с этого сопротивления снимается полезный сигнал. Однако, если таким образом реализована какая либо линия связи (объединены несколько выходов выполненные по схеме с ОК и подключены к одному сопротивлению), то можно говорить о том, что линия связи в пассивном (активном) состоянии подтянута к напряжению питания. С уважением, Алексей. <table cellpadding=$ Меню пользователя ALEX__A Посмотреть профиль Отправить личное сообщение для ALEX__A Найти ещё сообщения от ALEX__A
Алекей, спасибо большое. Пока еще не совсем понято, но, благодаря вашему участию, процесс сдвинулся с мертвой точки. Еще раз спасибо.
В связи с этим возникло еще пара вопросов/уточнений:
1) т.е. подтягивающий резистор позволяет намертво прибивать сигнал либо к уровню логической «1» либо «0» и как средство борьбы с помехами?
2) а почему нельзя непосредственно подключать вход микросхемы (для примера расчитанной на 5В) к 5 вольтам или к земле? Или в этом случае есть вероятность «словить» помеху?
3) т.е. такой резистор можно считать своего рода фильтром от помех? который гасит помехи?

Каков принцип работы подтягивающего резистора?

Здравствуйте.
Изучаю мир электроники, пытаюсь понять как работает подтягивающий резистор. Суть примерно понял — на логических входах/выходах нужно иметь строго 0 или 1. Чтобы выход под воздействием шума не выдал чушь, надо либо снять электричество, выставив в логический 0, либо выставить в логическую 1, подав напряжение. Но вот как это работает в деталях понять не могу.

Возьмём схему подключения датчика dht22 к arduino uno (www.picshare.ru/view/7902402/)

В этой схеме первая нога датчика питается от 5В, последняя нога земля, третья слева не участвует, а вторая нога, фактически, data. Так вот, мы же через резистор на эту дату подаем сходу напряжение 5 вольт. Выходит, нога, чтобы с неё считался сигнал не 5В, а какой иной, должна как-то напряжение понижать, чтобы была возможность у ардуины считывать значения с датчика? Или как вообще работает эта схема, можете объяснить пошагово.

Похожие публикации:

Почему в оглавление вставляется весь текст

Почему в телеграмме плохой звук

Почему видны пиксели на мониторе

Почему ворд открывается в браузере