Pull-up Widerstand Rechner
Berechnen Sie Allzweck-Pull-up- und Pull-down-Widerstandswerte. Berücksichtigen Sie Eingangsschwellen und Laststrom.
Rechner
From datasheet (Vol max)
From datasheet (Iol)
Vcc
│
┌┴┐
│ │ R (Pull-up)
└┬┘
│
├──── Output
│
─┴─
/// Open-drain/
Open-collectorSo verwenden Sie diesen Rechner
Dieser Pull-up-Widerstandsrechner hilft Ihnen, den optimalen Widerstandswert für Open-Drain-Ausgänge, GPIO-Tasten und andere digitale Schnittstellen zu finden, die einen Pull-up erfordern.
- Wählen Sie eine Schnellvoreinstellung — Wählen Sie aus gängigen Konfigurationen wie 3,3V oder 5V Logik
- Geben Sie die Versorgungsspannung (Vcc) ein — Die Spannungsebene, an die Ihr Pull-up angeschlossen wird
- Geben Sie die max. Low-Spannung (Vol) ein — Maximale Spannung für ein gültiges Logic Low (aus dem Datenblatt)
- Geben Sie den Senkstrom (Iol) ein — Maximaler Strom, den der Ausgang senken kann, während Vol eingehalten wird
- Klicken Sie auf Berechnen — Erhalten Sie den akzeptablen Widerstandsbereich und Standardwerte
Pull-up-Widerstandsformeln
Die Grenzen verstehen
- Maximaler Widerstand: Bei zu hohem Widerstand reicht der Pull-up-Strom nicht aus, damit der Ausgang die Leitung unter Vol ziehen kann
- Minimaler Widerstand: Begrenzt durch Verlustleistung und maximalen Stromverbrauch. Typischerweise mindestens 1kΩ oder Vcc/20mA
- Optimaler Bereich: Normalerweise bieten 4,7kΩ bis 10kΩ für 3,3V/5V Logik eine gute Balance
Häufige Anwendungen
| Anwendung | Typischer Wert | Hinweise |
|---|---|---|
| Taster | 10kΩ | Niedriger Stromverbrauch, Entprellung mit Kondensator |
| Open-Drain-Ausgang | 4,7kΩ - 10kΩ | Balance zwischen Geschwindigkeit und Leistung |
| I2C-Bus | 2,2kΩ - 10kΩ | Abhängig von Buskapazität, siehe I2C-Rechner |
| Reset-Leitung | 10kΩ | Oft mit 100nF Kondensator für Rauschimmunität |
| 1-Wire-Bus | 4,7kΩ | Standardwert laut Spezifikation |
| Interrupt-Eingang | 10kΩ - 100kΩ | Niedrige Leistung, flankengetriggert |
Designrichtlinien
Pull-up vs. Pull-down wählen
- Pull-up: Standardzustand ist HIGH. Verwendung für aktiv-niedrige Signale, Open-Drain-Ausgänge
- Pull-down: Standardzustand ist LOW. Verwendung für aktiv-hohe Signale, unbenutzte Eingänge
Anstiegszeitbetrachtungen
Die RC-Zeitkonstante beeinflusst die Signalanstiegszeit: τ = R × CLast. Für schnellere Flanken verwenden Sie niedrigeren Widerstand, aber dies erhöht den Stromverbrauch, wenn die Leitung auf LOW gezogen wird.
Stromverbrauch
Wenn der Ausgang LOW ist: P = (Vcc - Vol)² / R. Für batteriebetriebene Anwendungen verwenden Sie höhere Widerstandswerte und minimieren Sie die Zeit im LOW-Zustand.
Häufig gestellte Fragen
Warum brauche ich einen Pull-up-Widerstand?
Open-Drain/Open-Collector-Ausgänge können eine Leitung nur auf LOW ziehen, sie können sie nicht auf HIGH treiben. Ein Pull-up-Widerstand liefert den HIGH-Pegel, wenn der Ausgang nicht aktiv ist. Ebenso können schwebende Eingänge an Mikrocontrollern unvorhersehbares Verhalten verursachen.
Kann ich den internen Pull-up meines Mikrocontrollers verwenden?
Ja, aber interne Pull-ups sind typischerweise schwach (20-50kΩ). Sie funktionieren für langsame Anwendungen wie Tasten, können aber für Kommunikationsbusse zu langsam sein oder die Vol-Anforderungen bei hohen Senkströmen möglicherweise nicht erfüllen.
Was passiert, wenn mein Pull-up zu schwach ist (hoher Widerstand)?
Der Ausgang kann die Leitung möglicherweise nicht tief genug ziehen, um als gültiges Logic LOW erkannt zu werden. Dies kann zu unzuverlässiger Kommunikation oder falschen Messwerten führen.
Was passiert, wenn mein Pull-up zu stark ist (niedriger Widerstand)?
Es fließt mehr Strom, wenn die Leitung auf LOW gezogen wird, was Energie verschwendet und möglicherweise die Senkstromfähigkeit des Ausgangs überschreitet. Dies könnte die Ausgangsstufe beschädigen.
Überprüfen Sie Ihre Bauteilauswahl
Nachdem Sie Ihre Bauteilwerte berechnet haben, verwenden Sie Schemalyzer zur Überprüfung Ihres Schaltplandesigns. Unsere KI-gestützte Analyse erkennt häufige Fehler und schlägt Verbesserungen vor.
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