Подтягивающий резистор

Подтягивающий резистор — резистор, включённый между проводником, по которому распространяется электрический сигнал, и питанием (pull-up resistor — подтягивающий вверх/подтягивающий к питанию резистор), либо между проводником и землёй (pull-down resistor — стягивающий резистор).

Подтягивающий резистор нужен, чтобы гарантировать на логическом входе, с которым соединён проводник, высокий (в первом случае) либо низкий (во втором случае) уровень в случаях:

проводник не соединён с логическим выходом;
присоединённый логический выход находится в высокоимпедансном состоянии;
когда разомкнут ключевой элемент на присоединённом логическом выходе, который устроен как открытый вывод ключевого элемента. Ключевым элементом может быть полевой или биполярный транзистор, а открытым выводом — коллектор, эмиттер, сток или исток.

Цепь с подтягивающим резистором можно сравнить с делителем напряжения из двух резисторов — большого подтягивающего и очень маленького на месте кнопки или открытого стока.

Любой логический вход имеет ёмкость относительно земли. Если сигнал формируется на открытом выводе ключевого элемента, то чем больше сопротивление подтягивающего резистора, тем больше время нарастания или спада сигнала при размыкании ключевого элемента. Если подтяжка к питанию, то надо учитывать время нарастания сигнала. Если подтяжка к земле, то — время спада сигнала. Время спада или нарастания — это время между размыканием ключа и достижением сигнала порогового напряжения.

Пороговое напряжение — это напряжение, при достижении которого логическим входом фиксируется изменение логического состояния.

Время спада или нарастания — это произведение сопротивления, ёмкости и коэффициента, который учитывает пороговое напряжение.

При проектировании логических схем приходится рассчитывать сопротивление подтягивающего резистора, при этом известны ёмкость входа и пороговое напряжение. Время спада или нарастания пропорционально сопротивлению подтягивающего резистора, то есть, например, при увеличении сопротивления вдвое время спада или нарастания увеличится вдвое.

См. также

Литература

Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника: учеб. пособие для вузов. — СПб.: БХВ-Петербург, 2010. — С. 23—25. — 816 с. — ISBN 9785977501620.
Джереми Блум. Изучаем Arduino. Инструменты и методы технического волшебства. — СПБ: БХВ-Петербург, 2020 — С.52-53 — ISBN 978-5-9775-3585-4