Frage:
Haben Mikrocontroller einen großen Widerstand?
isma
2020-07-01 02:23:59 UTC
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Nun, es scheint vielleicht eine sehr grundlegende Frage zu sein, aber ich habe diese Frage, weil ich versuche, die 0 schwach und 1 schwach bei Klimmzügen und Pull-Dows zu verstehen, zum Beispiel:

enter image description here

Wenn hier die Taste nicht gedrückt wird, haben wir eine schwache 1 am Eingangspin, und wenn die Taste gedrückt wird, haben wir eine starke 0 am Eingangspin (oder zumindest hat uns dies unser Professor beigebracht).Diese starke 0 ist jedoch darauf zurückzuführen, dass die MCU einen GROSSEN Widerstand hat, sodass der gesamte Strom direkt zum linken GND fließt, anstatt durch die MCU zu fließen.Habe ich recht?

Können Sie auch typische Werte für Pull-up-Widerstände und Werte für den MCU-Widerstand angeben?

Herzlich willkommen.Damit dies wie erwartet funktioniert, müssen R1 und die Taste die Pin-Spannung dominieren, die nur 0 oder Vcc (R1 / R2) sein kann.R2 verhindert, dass der Pin schwebt, wenn R1 nicht vorhanden ist.Die goldene Regel von ICs ist, niemals einen Eingang schweben zu lassen.Es können schlimme Dinge passieren.
Fragen Sie nach "normalen" CMOS-Eingangsstiften?Oder Eingangspins, bei denen der interne Pulldown- oder Pull-Up-Widerstand aktiviert wurde?Sie haben gerade angefangen, in Ihrer Frage über schwache und starke Pull-Up / Downs zu sprechen, ohne einen Kontext anzugeben.
Ich dachte, die goldene Regel wäre, dass kein Strom in die Eingänge eines idealen Operationsverstärkers fließt und die Eingänge immer die gleiche Spannung haben :-)
@vicatcu Der Eingang eines Mikrocontrollers ist selten ein Operationsverstärker, das hat also nichts damit zu tun.
Verwandte: https://electronics.stackexchange.com/q/76376/2028
vergib mir ... es war ein schwacher Versuch des Humors
Keine Ahnung, aber in den frühen 70ern, als die Mikrocontroller zum ersten Mal in Betrieb genommen wurden, gab es viel Widerstand gegen sie!
Vier antworten:
Justme
2020-07-01 02:35:02 UTC
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Das ist richtig, in dem Sinne, dass es der Einfachheit halber so gedacht werden kann, aber in Wirklichkeit gibt es überhaupt keinen Widerstand, da es sich um einen CMOS-Eingang handelt, der eine extrem hohe Eingangsimpedanz aufweist.Es kann als Widerstand mit einem so großen Wert angesehen werden, dass er nicht einmal dort ist, und theoretisch fließt kein Strom in diesen Pin hinein oder aus ihm heraus.

Es ist jedoch nichts perfekt, und es kann ein Leckstrom in oder aus diesem Pin fließen. Im schlimmsten Fall liegt er jedoch in der Größenordnung von 1 Mikroampere bei 5 V Spannung, sodass er als Widerstand größer als 5 angesehen werden kannMegaohms.

Typische Werte für Klimmzüge sind eine umfassendere Frage, da es keine einzige Antwort gibt.Abhängig von der Versorgungsspannung, der Nennstromstärke des Schalters, dem Pegel des gekoppelten Rauschens usw. Also von 1k bis 100k vielleicht.

Nur um zu sehen, ob ich das erste verstanden habe, was Sie über die Impedanz gesagt haben: Lässt ein Mikrocontroller-Pin am Eingang im Idealfall keinen Strom fließen?Das heißt, dieser Pin kann wissen, ob er eine '1' oder eine '0' empfängt, aber es fließt kein Strom in den Pin?
@isma Kein statischer Strom (naja nur wegen Leckage vielleicht).Es gibt eine winzige Gate-Source-Kapazität für die Eingangstransistoren, die geladen oder entladen werden muss, und dabei fließt dynamischer Strom.Es ist die Spannung dieser Gate-Source-Kapazität, die das Schaltverhalten des Eingangstransistors steuert und die '1' oder '0' an den Rest der MCU weiterleitet.
CMOS-Eingänge ziehen theoretisch keinen Strom, ja.Es gibt keinen resistiven Gleichstrompfad.CMOS-Eingänge haben jedoch nur wenige Picofarad Kapazität, so dass zum Laden und Entladen der Eingangs-Pin-Kapazität Strom erforderlich ist, sodass der Pin eine Wechselstromimpedanz hat.
Bruce Abbott
2020-07-01 08:50:56 UTC
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Können Sie auch typische Werte für Pull-Ups-Widerstände und Werte von angeben? MCU-Widerstand?

Der typische MCU-Eingangswiderstand beträgt >100MΩ, mit Ausnahme derjenigen, die Klimmzüge oder Klimmzüge eingebaut haben.Sie sollten sich jedoch nicht auf einen „typischen“ Wert verlassen. Lesen Sie das Datenblatt, um die Spezifikationen für Ihre MCU zu finden (und denken Sie daran, dass die Temperatur einen großen Einfluss haben kann).

Für externe Pullup-Widerstände liegen die typischen Werte bei 1-50 kΩ, dies hängt jedoch von den Schaltungsanforderungen ab.Ein höherer Wert zieht weniger Strom, wenn der Eingang niedrig ist, hat aber eine geringere EMI-Störfestigkeit.Einige Schalter benötigen möglicherweise einen niedrigeren Wert, um genügend Benetzungsstrom zu erhalten, um die Kontakte sauber zu halten.

Interessanter Punkt zum Thema "Benetzungsstrom".Dies ist ein Hauptproblem bei Relais- und Schaltkontakten, die zum Schalten von schwachem Audio oder ähnlichen Signalen verwendet werden. + 1
DKNguyen
2020-07-01 02:30:45 UTC
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Ein Mikrocontroller-Eingang hat keinen schwachen Pulldown, wie Sie ihn gezeichnet haben (R2). Es hat eine hohe Impedanz in Form eines MOSFET-Gates, das viele MegaOhm betragen sollte. Es gibt andere parasitäre Pfade zu den Strom- und Erdungsschienen, die diese Impedanz verringern würden, aber ich kenne keine typischen Werte oder selbst wenn es typische Werte gibt. Scheint zweifelhaft.

Es gibt also sozusagen ein "R2", das aber nicht unbedingt an GND gebunden ist. Es könnte an + V gebunden sein. Du weißt es nicht. In Wirklichkeit gibt es wahrscheinlich eine zu beiden und welche Spannung sie beim Trennen hat, ist unbestimmt. Die Art und Weise, wie Sie es gezeichnet haben, impliziert, dass der Eingangspin Null anzeigt, wenn nichts mit dem Eingang verbunden ist, was nicht wahr ist.

Wenn Sie jedoch über Eingaben sprechen, bei denen ein internes Pulldown (oder Pullup) aktiviert ist, ist Ihr Diagramm korrekt (für ein Pulldown). Ich würde erwarten, dass der Innenwiderstand normalerweise nicht weniger als 20 K beträgt.

In beiden Fällen kann man sagen, dass der gesamte Strom durch den Druckknopf fließt, aber dies liegt daran, dass der Druckknopfwiderstand sehr niedrig ist (im Grunde nur Kupfer). Wenn also der Eingangswiderstand viele MegaOhm, 20K oder sogar 100 Ohm betragen würde, würde "der gesamte" Strom durch den Druckknopf fließen. Der Widerstand des Drucktastenschalters ist so niedrig, dass es fast egal ist, wie hoch der Zugwiderstand des Eingangs ist.

schematic

simulieren diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab sup>

Das OP bezieht sich möglicherweise auf softwaregesteuerte Pull-up- und Pull-down-Widerstände, die häufig etwa 1 Megabyte groß sind und aus parasitären MOSFETs bestehen.
@Sparky256 Ja, das ist mir gerade eingefallen.Ich werde um Klarstellung bitten.
Software-Controller-Pull-ups lagen im Allgemeinen im Bereich von 20.000 bis 50.000.Einige MCUs und Geräte haben zwar schwache FETs, andere jedoch echte Schaltwiderstände.
Viel hängt von dem Prozess ab, mit dem das Gerät hergestellt wird.Einer unserer Prozesse verwendet leicht dotierte P-, N- oder PN-Bauelemente anstelle von "echten" Widerständen, da diese mit dem von uns verwendeten normalen Si-Prozess hergestellt werden können.Ihr Widerstandsbereich ist ziemlich breit, 20 K bis 80 K IIRC.
analogsystemsrf
2020-07-01 04:57:26 UTC
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Aus Gründen der Kompaktheit auf Silizium ist der Pullup wahrscheinlich ein Pchannel-Fet mit langem Kanal und schmaler Breite oder möglicherweise eine sehr schwache Stromquelle.

Durch Manipulieren des FET des long_channel-FET können Sie den Pullup-Strom aktivieren oder deaktivieren.

Das Abschalten einer Stromquelle, die möglicherweise von einem zentralen Vorspannungsgenerator angetrieben wird, ist nur geringfügig komplizierter.

Meine Ansichten dazu stammen von der Ebene der Schaltungsentwickler, wobei ich ein gewisses Verständnis der FETs und ihrer Modellierung verwende.Ich bin kein erfahrener Gerätephysiker.

Ich stimme zu, aber nur sehr wenige hier verstehen die Dinge auf atomarer Ebene.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 4.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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