プルアップ抵抗計算機
汎用プルアップおよびプルダウン抵抗値を計算します。入力スレッショルドと負荷電流を考慮します。
プルアッププルダウン抵抗器GPIOデジタル論理回路
計算機
V
V
From datasheet (Vol max)
mA
From datasheet (Iol)
Vcc
│
┌┴┐
│ │ R (Pull-up)
└┬┘
│
├──── Output
│
─┴─
/// Open-drain/
Open-collectorこの計算機の使い方
このプルアップ抵抗計算機は、オープンドレイン出力、GPIOボタン、 およびプルアップが必要なその他のデジタルインターフェース用の 最適な抵抗値を見つけるのに役立ちます。
- クイックプリセットを選択 — 3.3Vまたは5Vロジックなどの一般的な構成から選択
- 電源電圧 (Vcc) を入力 — プルアップが接続される電圧レベル
- 最大Low電圧 (Vol) を入力 — 有効なロジックLowの最大電圧（データシートより）
- シンク電流 (Iol) を入力 — Volを維持しながら出力がシンクできる最大電流
- 計算をクリック — 許容抵抗範囲と標準値を取得
プルアップ抵抗の公式
Rmax = (Vcc - Vol) / Iol
有効なロジックLowを確保するための最大抵抗
限界値の理解
- 最大抵抗: 抵抗が高すぎると、プルアップ電流が不足し、出力がラインをVol以下に引き下げられなくなります
- 最小抵抗: 電力消費と最大電流消費によって制限されます。通常、最低1kΩまたはVcc/20mA
- 最適範囲: 通常、3.3V/5Vロジックでは4.7kΩ〜10kΩが良いバランスを提供します
一般的な用途
| 用途 | 典型的な値 | 備考 |
|---|---|---|
| プッシュボタン | 10kΩ | 低消費電流、コンデンサでデバウンス |
| オープンドレイン出力 | 4.7kΩ - 10kΩ | 速度と電力のバランス |
| I2Cバス | 2.2kΩ - 10kΩ | バス容量による、I2C計算機を参照 |
| リセットライン | 10kΩ | ノイズ耐性のため100nFコンデンサと併用 |
| 1-Wireバス | 4.7kΩ | 仕様に従った標準値 |
| 割り込み入力 | 10kΩ - 100kΩ | 低消費電力、エッジトリガ |
設計ガイドライン
プルアップ vs プルダウンの選択
- プルアップ: デフォルト状態はHIGH。アクティブロー信号、オープンドレイン出力に使用
- プルダウン: デフォルト状態はLOW。アクティブハイ信号、未使用入力に使用
立ち上がり時間の考慮
RC時定数は信号の立ち上がり時間に影響します: τ = R × C負荷。より速いエッジには 低い抵抗を使用しますが、ラインがLowに引かれているときの消費電力が増加します。
消費電力
出力がLOWのとき: P = (Vcc - Vol)² / R。バッテリー駆動の アプリケーションでは、高い抵抗値を使用し、LOW状態の時間を最小限に抑えてください。
よくある質問
なぜプルアップ抵抗が必要なのですか？
オープンドレイン/オープンコレクタ出力はラインをLOWに引くことしかできず、HIGHに駆動することはできません。 プルアップ抵抗は出力がアクティブでないときにHIGHレベルを提供します。 同様に、マイクロコントローラのフローティング入力は不安定な動作を引き起こす可能性があります。
マイクロコントローラの内部プルアップを使用できますか？
はい、しかし内部プルアップは通常弱い（20-50kΩ）です。ボタンなどの低速アプリケーションでは機能しますが、 通信バスには遅すぎる可能性があり、高いシンク電流ではVol要件を満たさない可能性があります。
プルアップが弱すぎる（高抵抗）とどうなりますか？
出力が有効なロジックLOWとして認識されるほど低くラインを引けない可能性があります。 これにより、通信が不安定になったり、誤った読み取りが発生する可能性があります。
プルアップが強すぎる（低抵抗）とどうなりますか？
ラインがLowに引かれているときに多くの電流が流れ、電力を浪費し、 出力のシンク電流能力を超える可能性があります。これにより出力段が損傷する可能性があります。