खींचो और नीचे रोकनेवाला खींचो

रोकनेवाला क्या है?

प्रतिरोध वर्तमान उपकरणों को सीमित कर रहे हैं, जिनका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स सर्किट और उत्पादों में बहुतायत से किया जाता है। यह एक निष्क्रिय घटक है जो इसके माध्यम से प्रवाह होने पर प्रतिरोध प्रदान करता है। कई अलग-अलग प्रकार के प्रतिरोधक हैं। प्रतिरोध ओह्म में a के संकेत के साथ मापा जाता है।

पुल-अप और पुल-डाउन रेसिस्टर क्या हैं और हमें उनकी आवश्यकता क्यों है?

यदि हम एक डिजिटल सर्किट पर विचार करते हैं, तो पिंस हमेशा 0 या 1. हो सकते हैं। कुछ मामलों में, हमें 0 से 1 तक या 1 से 0. को स्थिति बदलने की आवश्यकता है। किसी भी स्थिति में, हमें या तो डिजिटल पिन को 0 पर रखना होगा। और फिर स्थिति को 1 में बदल दें या हमें इसे 0 पर रखना होगा और फिर 1. में बदलना होगा। दोनों ही मामलों में, हमें डिजिटल पिन को ' हाई ' या ' लो ' बनाने की आवश्यकता है, लेकिन इसे फ्लोटिंग नहीं छोड़ा जा सकता है।

इसलिए, प्रत्येक मामले में, नीचे दिखाए अनुसार स्थिति बदल जाती है।

अब, यदि हम उच्च और निम्न मान को वास्तविक वोल्टेज मान से बदलते हैं तो उच्च तर्क स्तर का उच्च होगा (5V कहता है) और निम्न जमीन या 0v होगा।

एक पुल अप बाधा उच्च के रूप में या तर्क के स्तर के लिए डिजिटल पिन की डिफ़ॉल्ट स्थिति बनाने के लिए (ऊपर छवि यह 5V है) प्रयोग किया जाता है और एक पुल डाउन बाधा है बिल्कुल विपरीत, यह डिजिटल की डिफ़ॉल्ट स्थिति बनाता है लो के रूप में पिन (0V)।

लेकिन हमें उन प्रतिरोधों की आवश्यकता क्यों है जिसके बजाय हम डिजिटल तर्क पिन को सीधे तर्क स्तर वोल्टेज या जमीन के साथ नीचे की छवि से जोड़ सकते हैं?

खैर, हम ऐसा नहीं कर सकते थे। चूंकि डिजिटल सर्किट कम करंट में काम करता है, लॉजिक पिन को सीधे सप्लाई वोल्टेज या जमीन से जोड़ना अच्छा विकल्प नहीं है। प्रत्यक्ष कनेक्शन के रूप में अंततः शॉर्ट सर्किट की तरह वर्तमान प्रवाह में वृद्धि होती है और संवेदनशील तर्क सर्किट को नुकसान पहुंचा सकता है जो उचित नहीं है। वर्तमान प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए, हमें उन पुल-डाउन या प्रतिरोधों को खींचने की आवश्यकता है । पुल-अप रोकनेवाला डिजिटल वोल्टेज पिंस के लिए आपूर्ति वोल्टेज स्रोत से नियंत्रित वर्तमान प्रवाह की अनुमति देता है, जहां पुल-डाउन प्रतिरोधों को प्रभावी ढंग से डिजिटल पिंस से जमीन तक प्रवाह को नियंत्रित किया जा सकता है। एक ही समय में, दोनों प्रतिरोध, पुल-डाउन और पुल-अप प्रतिरोध दोनों डिजिटल स्थिति को कम या उच्च रखते हैं।

Pull-up और Pull-down प्रतिरोधों का उपयोग कहां और कैसे करें

उपरोक्त माइक्रोकंट्रोलर छवि को संदर्भित करके, जहां डिजिटल लॉजिक पिन को जमीन और वीसीसी के साथ छोटा किया गया है, हम पुल-अप और पुल-डाउन प्रतिरोधों का उपयोग करके कनेक्शन बदल सकते हैं।

मान लीजिए, हमें एक डिफ़ॉल्ट तर्क स्थिति की आवश्यकता है और कुछ इंटरैक्शन या बाह्य बाह्य उपकरणों द्वारा राज्य को बदलना चाहते हैं, हम पुल-अप या पुल-डाउन प्रतिरोधों का उपयोग करते हैं।

पुल-अप रेसिस्टर्स

यदि हमें उच्च राज्य की आवश्यकता है तो डिफ़ॉल्ट रूप से और राज्य को निम्न में बदलना चाहते हैं कुछ बाहरी बातचीत से हम नीचे की तरह पुल-अप अवरोधक का उपयोग कर सकते हैं-

डिजिटल लॉजिक इनपुट पिन P0.5 को लॉजिक 1 या हाई से लॉजिक 0 या लो को स्विच SW1 का उपयोग करके टॉगल किया जा सकता है। R1 बाधा एक पुल-अप बाधा के रूप में काम कर रहा है । यह 5 वी के आपूर्ति स्रोत से तर्क वोल्टेज से जुड़ा हुआ है। इसलिए, जब स्विच को दबाया नहीं जा रहा है, तो लॉजिकल इनपुट पिन में हमेशा 5 वी का डिफ़ॉल्ट वोल्टेज होता है या जब तक स्विच दबाया जाता है तब तक पिन हमेशा उच्च रहता है और पिन को छोटा कर दिया जाता है ताकि यह तर्क कम हो सके।

हालाँकि, जैसा कि हमने कहा कि पिन को सीधे जमीन या Vcc से छोटा नहीं किया जा सकता है क्योंकि यह अंततः शॉर्ट सर्किट की स्थिति के कारण सर्किट को क्षतिग्रस्त कर देगा, लेकिन इस मामले में, यह फिर से बंद स्विच का उपयोग करके जमीन पर शॉर्ट हो रहा है। लेकिन, ध्यान से देखें, तो यह वास्तव में छोटा नहीं है। क्योंकि, ओम कानून के अनुसार, पुल-अप प्रतिरोध के कारण, वर्तमान की थोड़ी मात्रा स्रोत से प्रतिरोधों और स्विच तक प्रवाहित होगी और फिर जमीन पर पहुंच जाएगी।

यदि हम इस पुल-अप रोकनेवाला का उपयोग नहीं करते हैं, तो स्विच को दबाए जाने पर आउटपुट सीधे जमीन पर आ जाएगा, दूसरी तरफ, जब स्विच खुला रहेगा तर्क स्तर पिन फ्लोट किया जाएगा और कुछ अवांछनीय बना सकता है परिणाम।

रोकनेवाला नीचे खींचो

पुल-डाउन रोकनेवाला के लिए भी यही बात सही है । नीचे दिए गए कनेक्शन पर विचार करें जहां पुल-डाउन रोकनेवाला कनेक्शन के साथ दिखाया गया है-

उपरोक्त छवि में, बिल्कुल विपरीत बात हो रही है। पुल-डाउन बाधा R1 जो जमीन या 0V साथ जुड़ा हुआ है । इस प्रकार डिजिटल लॉजिक लेवल पिन P0.3 को डिफॉल्ट 0 के रूप में तब तक किया जाता है जब तक स्विच दबाया जाता है और लॉजिक लेवल पिन हाई हो जाता है। ऐसे मामले में, 5V स्रोत से बंद स्विच और पुल-डाउन रोकनेवाला का उपयोग करके जमीन की छोटी मात्रा प्रवाहित होती है, इसलिए तर्क स्तर पिन को 5V स्रोत के साथ छोटा होने से रोकती है।

इसलिए, विभिन्न तर्क स्तर सर्किट के लिए, हम पुल-अप और पुल-डाउन प्रतिरोधों का उपयोग कर सकते हैं। यह विभिन्न एम्बेडेड हार्डवेयर, एक वायर प्रोटोकॉल सिस्टम, एक माइक्रोचिप में परिधीय कनेक्शन, रास्पबेरी पाई, अरुडिनो और विभिन्न एम्बेडेड क्षेत्रों के साथ-साथ सीएमओएस और टीटीएल इनपुट के लिए सबसे आम है।

पुल-अप और पुल-डाउन प्रतिरोधों के लिए वास्तविक मूल्यों की गणना

अब, जैसा कि हम जानते हैं कि पुल-अप और पुल-डाउन प्रतिरोधक का उपयोग कैसे करें, सवाल यह है कि उन प्रतिरोधों का मूल्य क्या होगा? हालाँकि, कई डिजिटल लॉजिक स्तर के सर्किट में हम 2k से 4.7k तक के पुल-अप या पुल-डाउन रेसिस्टर्स देख सकते हैं। लेकिन वास्तविक मूल्य क्या होगा?

इसे समझने के लिए, हमें यह जानना होगा कि तर्क वोल्टेज क्या है? कितने वोल्टेज को लॉजिक कम कहा जाता है और लॉजिक हाई के रूप में कितना संदर्भित किया जाता है?

विभिन्न तर्क स्तरों के लिए, विभिन्न माइक्रोकंट्रोलर तर्क उच्च और तर्क कम के लिए एक अलग श्रेणी का उपयोग करते हैं।

यदि हम एक ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक (टीटीएल) स्तर के इनपुट पर विचार करते हैं, तो ग्राफ़ के नीचे लॉजिक का पता लगाने के लिए लॉजिक उच्च निर्धारण और अधिकतम लॉजिक वोल्टेज के लिए न्यूनतम लॉजिक वोल्टेज दिखाई देगा।

जैसा कि हम देख सकते हैं, कि टीटीएल तर्क के लिए, तर्क 0 के लिए अधिकतम वोल्टेज 0.8V है । इसलिए, यदि हम 0.8V से कम प्रदान करते हैं तो तर्क स्तर को 0. के रूप में स्वीकार किया जाएगा। दूसरी ओर, यदि हम अधिकतम 5.25V को 2V से अधिक प्रदान करते हैं तो तर्क को उच्च के रूप में स्वीकार किया जाएगा । लेकिन 0.8V से 2V तक, यह एक खाली क्षेत्र है, उस वोल्टेज पर यह गारंटी नहीं दी जा सकती है कि तर्क को उच्च या निम्न के रूप में स्वीकार किया जाएगा। इसलिए, सुरक्षित पक्ष के लिए, टीटीएल आर्किटेक्चर में, हम 0V को 0.8V को लो के रूप में और 2V को 5V को हाई के रूप में स्वीकार करते हैं, जिसकी गारंटी है कि लो और हाई को उस सीमांत वोल्टेज पर लॉजिक चिप्स द्वारा मान्यता दी जाएगी।

मूल्य निर्धारित करने के लिए, सूत्र सरल ओम कानून है। ओम कानून के अनुसार, सूत्र है

V = I x R R = V / I

पुल-अप रोकनेवाला के मामले में, V स्रोत वोल्टेज होगा - उच्च के रूप में स्वीकृत न्यूनतम वोल्टेज।

और वर्तमान तर्क पिन द्वारा अधिकतम वर्तमान डूब जाएगा।

इसलिए, R _{पुल-अप} = (V _supply - V _{H (min)}) / I _सिंक

जहां वी _{आपूर्ति} आपूर्ति वोल्टेज है, वी _{एच (न्यूनतम)} उच्च के रूप में कम से कम स्वीकार किए जाते हैं वोल्टेज है, और मैं _सिंक अधिकतम वर्तमान डिजिटल पिन द्वारा sinked है।

यही बात पुल-डाउन रोकनेवाला पर लागू होती है । लेकिन सूत्र में थोड़ा बदलाव है।

R _{पुल-अप} = (V _{L (अधिकतम)} - 0) / I _{स्रोत}

जहां (V _{L (अधिकतम)} अधिकतम वोल्टेज को लॉजिक लो के रूप में स्वीकार किया जाता है, और I _{स्रोत} डिजिटल पिन द्वारा अधिकतम चालू है।

व्यावहारिक उदाहरण

मान लीजिए कि हमारे पास एक तर्क सर्किट है जहां आपूर्ति स्रोत 3.3V है और स्वीकार्य तर्क उच्च वोल्टेज 3V है, और हम अधिकतम 30uA की वर्तमान सीमा को सिंक कर सकते हैं, तो हम इस तरह सूत्र का उपयोग करके पुल-अप रोकनेवाला चुन सकते हैं-

अब, यदि हम ऊपर वर्णित एक ही उदाहरण पर विचार करते हैं, जहां सर्किट 1V को अधिकतम तर्क कम वोल्टेज के रूप में स्वीकार करता है और वर्तमान 200uA तक का स्रोत बना सकता है, तो पुल-डाउन रोकनेवाला होगा,

पुल-अप और पुल-डाउन प्रतिरोधों के बारे में अधिक

पुल-अप या पुल-डाउन रोकनेवाला जोड़ने के अलावा, आधुनिक दिन माइक्रोकंट्रोलर डिजिटल I / O पिंस के लिए आंतरिक पुल प्रतिरोधों का समर्थन करता है जो कि माइक्रोकंट्रोलर यूनिट के अंदर मौजूद हैं। हालांकि अधिकतम मामलों में यह एक कमजोर पुल-अप है, इसका मतलब है कि वर्तमान बहुत कम है।

अक्सर, हमें 2 या 3 से अधिक डिजिटल इनपुट-आउटपुट पिन के लिए पुल अप की आवश्यकता होती है, ऐसे मामले में एक रोकनेवाला नेटवर्क का उपयोग किया जाता है। कम पिन काउंट को एकीकृत करना और प्रदान करना आसान है।

इसे रेसिस्टर नेटवर्क या SIP रेसिस्टर्स कहा जाता है ।

यह रेसिस्टर नेट का प्रतीक है । पिन 1 को रोकनेवाला पिन के साथ जुड़ा हुआ है, इस पिन को पुल-अप या ग्राउंड के लिए पुल-डाउन उद्देश्यों के लिए वीसीसी से कनेक्ट करने की आवश्यकता है। इस एसआईपी अवरोधक का उपयोग करके, व्यक्तिगत प्रतिरोधों को समाप्त कर दिया जाता है ताकि बोर्ड में घटक मायने रखता है और स्थान कम हो सके। यह विभिन्न मूल्यों में उपलब्ध है, कुछ ओम से लेकर किलो-ओम तक।