సమస్యలను తొలగించడానికి మా పరికరాన్ని ప్రయత్నించండి

ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్‌ను ఎంచుకోండి ప్రొజెక్షన్ యొక్క ప్రోగ్రామ్‌ను ఎంచుకోండి (ఐచ్ఛికంగా)

మీ సమస్యను వివరించండి

ఈ పోస్ట్‌లో మనం పుల్-అప్ రెసిస్టర్ మరియు పుల్-డౌన్ రెసిస్టర్‌ను అన్వేషించబోతున్నాము, అవి సాధారణంగా ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లలో ఎందుకు ఉపయోగించబడుతున్నాయి, పుల్-అప్ లేదా పుల్-డౌన్ రెసిస్టర్ లేకుండా ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్‌లకు ఏమి జరుగుతుంది మరియు పుల్-అప్ మరియు ఎలా లెక్కించాలి? పుల్-డౌన్ రెసిస్టర్ విలువలు మరియు చివరకు ఓపెన్ కలెక్టర్ కాన్ఫిగరేషన్ గురించి చూస్తాము.

డిజిటల్ సర్క్యూట్లలో లాజిక్ ఇన్‌పుట్‌లు మరియు అవుట్‌పుట్‌లు ఎలా పనిచేస్తాయి

డిజిటల్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు చాలా మైక్రోకంట్రోలర్ ఆధారిత సర్క్యూట్లలో పాల్గొన్న డిజిటల్ సిగ్నల్స్ లాజిక్ 1 లేదా లాజిక్ 0 రూపంలో ప్రాసెస్ చేయబడతాయి, అనగా “హై” లేదా “తక్కువ”.

డిజిటల్ లాజిక్ గేట్లు ఏదైనా డిజిటల్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాథమిక యూనిట్లుగా మారుతాయి మరియు “AND”, “OR” మరియు “NOT” గేట్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా మేము సంక్లిష్ట సర్క్యూట్‌లను నిర్మించగలుగుతాము, అయితే డిజిటల్ గేట్ల పైన పేర్కొన్న విధంగా రెండు వోల్టేజ్ స్థాయిలను మాత్రమే అంగీకరించవచ్చు “ఇది అధికం ”మరియు“ తక్కువ ”.

“HIGH” మరియు “LOW” సాధారణంగా వరుసగా 5V మరియు 0V రూపంలో ఉంటాయి. “HIGH” ను “1” లేదా సరఫరా యొక్క సానుకూల సిగ్నల్ అని కూడా సూచిస్తారు మరియు “LOW” ను “0” లేదా సరఫరా యొక్క ప్రతికూల సిగ్నల్ అని కూడా సూచిస్తారు.

2V మరియు 0V మధ్య నిర్వచించబడని ప్రాంతంలో ఫెడ్ ఇన్పుట్ ఎక్కడో ఉన్నప్పుడు లాజిక్ సర్క్యూట్ లేదా మైక్రోకంట్రోలర్లో సమస్యలు తలెత్తుతాయి.

అటువంటి పరిస్థితిలో ఒక లాజిక్ సర్క్యూట్లు లేదా మైక్రోకంట్రోలర్ సిగ్నల్‌ను సరిగ్గా గుర్తించలేకపోవచ్చు మరియు సర్క్యూట్ కొన్ని తప్పుడు ump హలను చేసి అమలు చేస్తుంది.

ఇన్పుట్ 0.8V కన్నా తక్కువ ఉంటే సాధారణంగా లాజిక్ గేట్ సిగ్నల్ ను 'తక్కువ' గా గుర్తించగలదు మరియు ఇన్పుట్ 2 వి పైన ఉంటే సిగ్నల్ ను 'హై' గా గుర్తించగలదు. మైక్రోకంట్రోలర్‌లకు ఇది చాలా తేడా ఉంటుంది.

నిర్వచించబడని ఇన్పుట్ లాజిక్ స్థాయిలు

సిగ్నల్ 0.8V మరియు 2V మధ్య ఉన్నప్పుడు మరియు ఇన్పుట్ పిన్స్ వద్ద యాదృచ్ఛికంగా మారుతున్నప్పుడు సమస్యలు తలెత్తుతాయి, ఈ సమస్యను ఐసి లేదా మైక్రోకంట్రోలర్‌కు అనుసంధానించబడిన స్విచ్ ఉపయోగించి ఉదాహరణ సర్క్యూట్‌తో వివరించవచ్చు.

మైక్రోకంట్రోలర్ లేదా ఐసిని ఉపయోగించి ఒక సర్క్యూట్‌ను ume హించుకోండి, మేము సర్క్యూట్‌ను మూసివేస్తే, ఇన్‌పుట్ పిన్ “తక్కువ” అవుతుంది మరియు రిలే “ఆన్” అవుతుంది.

మేము స్విచ్ తెరిస్తే, రిలే “ఆఫ్” అవుతుంది? బాగా కాదు.

డిజిటల్ ఐసిలు మరియు డిజిటల్ మైక్రోకంట్రోలర్లు ఇన్పుట్ను “హై” లేదా “తక్కువ” గా మాత్రమే తీసుకుంటాయని మాకు తెలుసు, మేము స్విచ్ తెరిచినప్పుడు, ఇన్పుట్ పిన్ ఓపెన్ సర్క్యూట్ గా ఉంటుంది. ఇది “అధిక” లేదా “తక్కువ” కాదు.

రిలేను ఆపివేయడానికి ఇన్‌పుట్ పిన్ తప్పనిసరిగా “హై” గా ఉండాలి, కానీ బహిరంగ పరిస్థితిలో ఈ పిన్ విచ్చలవిడి పికప్‌లు, విచ్చలవిడి స్టాటిక్ ఛార్జీలు మరియు చుట్టుపక్కల నుండి వచ్చే ఇతర విద్యుత్ శబ్దాలకు హాని కలిగిస్తుంది, ఇది రిలే ఆన్ మరియు ఆఫ్‌కు దారితీస్తుంది యాదృచ్ఛికంగా.

విచ్చలవిడి వోల్టేజ్ కారణంగా ఇటువంటి యాదృచ్ఛిక ట్రిగ్గర్‌లను నివారించడానికి, ఈ ఉదాహరణలో చూపిన డిజిటల్ ఇన్‌పుట్ పిన్‌ను “హై” లాజిక్‌తో కట్టడం తప్పనిసరి అవుతుంది, తద్వారా స్విచ్ ఆఫ్ చేయబడినప్పుడు, పిన్ స్వయంచాలకంగా నిర్వచించబడిన స్థితికి “హై” కి కనెక్ట్ అవుతుంది. లేదా IC యొక్క సానుకూల సరఫరా స్థాయి.

పిన్ను “HIGH” గా ఉంచడానికి మేము ఇన్పుట్ పిన్ను Vcc కి కనెక్ట్ చేయవచ్చు.

దిగువ సర్క్యూట్లో ఇన్పుట్ పిన్ Vcc కి అనుసంధానించబడి ఉంది, ఇది మేము స్విచ్ తెరిస్తే ఇన్పుట్ 'HIGH' గా ఉంచుతుంది, ఇది రిలే యొక్క యాదృచ్ఛిక ట్రిగ్గర్ను నిరోధిస్తుంది.

మీరు అనుకోవచ్చు, ఇప్పుడు మాకు పరిష్కారం ఉంది. కానీ లేదు .... ఇంకా లేదు!

రేఖాచిత్రం ప్రకారం మేము స్విచ్ని మూసివేస్తే షార్ట్ సర్క్యూట్ ఉంటుంది మరియు షట్ సర్క్యూట్ మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్ మొత్తం వ్యవస్థ ఉంటుంది. మీ సర్క్యూట్ ఎప్పుడూ షార్ట్ సర్క్యూట్ కంటే చెత్త పరిస్థితిని కలిగి ఉండదు.

షార్ట్ సర్క్యూట్ తక్కువ నిరోధక మార్గం ద్వారా ప్రవహించే పిసిబి జాడలను కాల్చడం, ఫ్యూజ్ పేల్చడం, భద్రతా స్విచ్‌లను ప్రేరేపించడం మరియు మీ సర్క్యూట్‌కు ప్రాణాంతక నష్టం కలిగించడం వల్ల వస్తుంది.

అటువంటి భారీ కరెంట్ ప్రవాహాన్ని నివారించడానికి మరియు ఇన్పుట్ పిన్ను “హై” స్థితిలో ఉంచడానికి, మేము Vcc కి అనుసంధానించబడిన ఒక రెసిస్టర్‌ను ఉపయోగించుకోవచ్చు, అది 'రెడ్ లైన్' మధ్య ఉంటుంది.

ఈ పరిస్థితిలో మనం స్విచ్ తెరిస్తే పిన్ “హై” స్థితిలో ఉంటుంది, మరియు స్విచ్ మూసివేసేటప్పుడు షార్ట్ సర్క్యూట్ ఉండదు, మరియు ఇన్పుట్ పిన్ నేరుగా GND తో కనెక్ట్ అవ్వడానికి అనుమతించబడుతుంది, దీనివల్ల “ తక్కువ ”.

మేము స్విచ్ని మూసివేస్తే పుల్-అప్ రెసిస్టర్ ద్వారా అతితక్కువ వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఉంటుంది మరియు మిగిలిన సర్క్యూట్ ప్రభావితం కాకుండా ఉంటుంది.

ఒకరు తప్పక పుల్-అప్ / పుల్-డౌన్ రెసిస్టర్ విలువను ఎంచుకోవాలి, తద్వారా ఇది రెసిస్టర్ ద్వారా అధికంగా డ్రా చేయదు.

పుల్-అప్ రెసిస్టర్ విలువను లెక్కిస్తోంది:

వాంఛనీయ విలువను లెక్కించడానికి, మేము 3 పారామితులను తెలుసుకోవాలి: 1) Vcc 2) అవుట్పుట్ “HIGH” చేయడానికి హామీ ఇవ్వగల కనీస ప్రవేశ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ 3) హై లెవల్ ఇన్పుట్ కరెంట్ (అవసరమైన కరెంట్). ఈ డేటా అంతా డేటాషీట్‌లో పేర్కొనబడింది.

లాజిక్ NAND గేట్ యొక్క ఉదాహరణను తీసుకుందాం. దాని డేటాషీట్ Vcc ప్రకారం 5V, కనిష్ట ప్రవేశ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ (హై లెవల్ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ V._వారు) 2V మరియు హై లెవల్ ఇన్పుట్ కరెంట్ (I._వారు) 40 uA.

“ఫోన్ కంపెనీలు ఏ రకమైన మల్టీప్లెక్సింగ్‌ని ఉపయోగిస్తాయి ”

ఓం యొక్క చట్టాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా మనం సరైన నిరోధక విలువను కనుగొనవచ్చు.

R = Vcc - V._{IH (MIN)}/ నేను_వారు

ఎక్కడ,

Vcc ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్,

వి_{IH (MIN)}అధిక స్థాయి ఇన్పుట్ వోల్టేజ్,

నేను_వారుఅధిక స్థాయి ఇన్పుట్ కరెంట్.

ఇప్పుడు సరిపోలిక చేద్దాం,

R = 5 - 2/40 x 10 ^ -6 = 75K ఓం.

మేము గరిష్టంగా 75K ఓం యొక్క రెసిస్టర్ విలువను ఉపయోగించవచ్చు.

గమనిక:

ఈ విలువ ఆదర్శ పరిస్థితుల కోసం లెక్కించబడుతుంది, కాని మేము ఆదర్శ ప్రపంచంలో జీవించము. ఉత్తమ ఆపరేషన్ కోసం మీరు లెక్కించిన విలువ కంటే కొంచెం తక్కువ రెసిస్టర్‌ను కనెక్ట్ చేయవచ్చు, అయితే 70K, 65k లేదా 50K ఓం అని చెప్పండి, కాని ప్రతిఘటనను తగ్గించవద్దు, అది భారీ కరెంట్‌ను నిర్వహిస్తుంది, ఉదాహరణకు 100 ఓం, పై ఉదాహరణ కోసం 220 ఓం.

బహుళ గేట్ పుల్-అప్ రెసిస్టర్లు

పై ఉదాహరణలో, ఒక గేట్ కోసం పుల్-అప్ రెసిస్టర్‌ను ఎలా ఎంచుకోవాలో చూశాము. పుల్-అప్ రెసిస్టర్‌కు అనుసంధానించాల్సిన 10 గేట్లు మనకు ఉంటే ఏమిటి?

ప్రతి గేటు వద్ద 10 పుల్-అప్ రెసిస్టర్‌లను కనెక్ట్ చేయడం ఒక మార్గం, అయితే ఇది ఖర్చుతో కూడుకున్నది మరియు సులభమైన పరిష్కారం కాదు. అన్ని ఇన్పుట్ పిన్‌లను ఒకే పుల్-అప్ రెసిస్టర్‌కు కనెక్ట్ చేయడం ఉత్తమ పరిష్కారం.

పై పరిస్థితి కోసం పుల్-అప్ రెసిస్టర్ విలువను లెక్కించడానికి క్రింది సూత్రాన్ని అనుసరించండి:

R = Vcc - V._{IH (MIN)}/ N x I._వారు

“N” గేట్ల సంఖ్య.

పై ఫార్ములా మునుపటి మాదిరిగానే ఉందని మీరు గమనించవచ్చు, గేట్ల సంఖ్యను గుణించడం మాత్రమే తేడా.

కాబట్టి, మళ్ళీ గణితాన్ని చేద్దాం,

R = 5 -2 / 10 x 40 x 10 ^ -6 = 7.5K ఓం (గరిష్టంగా)

ఇప్పుడు 10 NAND గేట్ల కోసం, ప్రస్తుతము ఒక NAND గేట్ కంటే 10 రెట్లు అధికంగా ఉండే విధంగా రెసిస్టర్ విలువను పొందాము (మునుపటి ఉదాహరణలో), తద్వారా రెసిస్టర్ గరిష్ట లోడ్ వద్ద కనీసం 2V ని నిర్వహించగలదు, ఇది అవసరమైన హామీ ఇస్తుంది అవుట్పుట్ ఎటువంటి లోపం లేకుండా.

ఏదైనా అనువర్తనం కోసం పుల్-అప్ రెసిస్టర్‌ను లెక్కించడానికి మీరు అదే సూత్రాన్ని ఉపయోగించవచ్చు.

పుల్-డౌన్ రెసిస్టర్లు:

పుల్-డౌన్ రెసిస్టర్‌తో ఇన్‌పుట్ కనెక్ట్ కాకపోతే పుల్-అప్ రెసిస్టర్ పిన్‌ను “హై” గా ఉంచుతుంది, ఇన్‌పుట్ కనెక్ట్ చేయకపోతే పిన్‌ను “తక్కువ” గా ఉంచుతుంది.

పుల్-డౌన్ రెసిస్టర్‌ను Vcc కి బదులుగా రెసిస్టర్‌ను భూమికి అనుసంధానించడం ద్వారా తయారు చేస్తారు.

పుల్-డౌన్ వీటిని లెక్కించవచ్చు:

R = V._{IL (MAX)}/ నేను_ది

ఎక్కడ,

వి_{IL (MAX)}తక్కువ స్థాయి ఇన్పుట్ వోల్టేజ్.

నేను_దితక్కువ స్థాయి ఇన్పుట్ కరెంట్.

ఈ పారామితులన్నీ డేటాషీట్‌లో పేర్కొనబడ్డాయి.

R = 0.8 / 1.6 x 10 ^ -3 = 0.5 కె ఓం

పుల్-డౌన్ కోసం మేము గరిష్టంగా 500 ఓం రెసిస్టర్‌ను ఉపయోగించవచ్చు.

కానీ మళ్ళీ, మేము 500 ఓంల కన్నా తక్కువ నిరోధక విలువను ఉపయోగించాలి.

కలెక్టర్ అవుట్పుట్ / ఓపెన్ డ్రెయిన్ తెరవండి:

IC అవుట్పుట్ “HIGH” ను డ్రైవ్ చేయలేనప్పుడు పిన్ “ఓపెన్ కలెక్టర్ అవుట్పుట్” అని మేము చెప్పగలం కాని దాని అవుట్పుట్ “LOW” ను మాత్రమే డ్రైవ్ చేయవచ్చు. ఇది అవుట్‌పుట్‌ను భూమికి కలుపుతుంది లేదా భూమి నుండి డిస్‌కనెక్ట్ చేస్తుంది.

IC లో ఓపెన్ కలెక్టర్ కాన్ఫిగరేషన్ ఎలా తయారు చేయబడిందో మనం చూడవచ్చు.

అవుట్పుట్ గ్రౌండ్ లేదా ఓపెన్ సర్క్యూట్ కనుక, మేము బాహ్య పుల్-అప్ రెసిస్టర్‌ను కనెక్ట్ చేయాలి, ఇది ట్రాన్సిస్టర్ ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు పిన్‌ను “హై” గా మార్చగలదు.

ఓపెన్ డ్రెయిన్ కోసం ఇది ఒకే తేడా, ఐసి లోపల అంతర్గత ట్రాన్సిస్టర్ ఒక మోస్ఫెట్.

ఇప్పుడు, మాకు ఓపెన్ డ్రెయిన్ కాన్ఫిగరేషన్ ఎందుకు అవసరం అని మీరు అడగవచ్చు. మేము ఏమైనప్పటికీ పుల్-అప్ రెసిస్టర్‌ను కనెక్ట్ చేయాలి.

బాగా, ఓపెన్ కలెక్టర్ అవుట్పుట్ వద్ద వేర్వేరు రెసిస్టర్ విలువలను ఎంచుకోవడం ద్వారా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ వైవిధ్యంగా ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది లోడ్ కోసం మరింత సౌలభ్యాన్ని ఇస్తుంది. ఎక్కువ లేదా తక్కువ ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ ఉన్న అవుట్పుట్ వద్ద మేము లోడ్ను కనెక్ట్ చేయవచ్చు.

మనకు స్థిరమైన పుల్-అప్ రెసిస్టర్ విలువ ఉంటే, అవుట్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్‌ను నియంత్రించలేము.

ఈ కాన్ఫిగరేషన్ యొక్క ఒక ప్రతికూలత ఏమిటంటే, ఇది భారీ కరెంట్‌ను వినియోగిస్తుంది మరియు బ్యాటరీ స్నేహపూర్వకంగా ఉండకపోవచ్చు, దాని సరైన ఆపరేషన్ కోసం అధిక కరెంట్ అవసరం.

IC 7401 ఓపెన్ డ్రెయిన్ లాజిక్ “NAND” గేట్ యొక్క ఉదాహరణను తీసుకుందాం మరియు పుల్-అప్ రెసిస్టర్ విలువను ఎలా లెక్కించాలో చూద్దాం.

మేము ఈ క్రింది పారామితులను తెలుసుకోవాలి:

వి_{OL (MAX)}ఇది IC 7401 కు గరిష్ట ఇన్పుట్ వోల్టేజ్, ఇది అవుట్పుట్ 'LOW' (0.4V) గా మారడానికి హామీ ఇస్తుంది.

నేను_{OL (MAX)}ఇది తక్కువ స్థాయి ఇన్పుట్ కరెంట్ (16 ఎమ్ఏ).

VCC అనేది ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్, ఇది 5V.