풀업 풀다운 저항

개요

풀업저항 PULL UP Resistor과 풀다운 저항 PULL DOWN Resistor에 대한 내용입니다. 센서나 근접스위치등 또는 각종 디지털 회로에서 논리적으로 H레벨 또는 L 레벨 상태를 유지하기 위하여 신호의 입력 또는 출력 단자와 +Vcc 전원 단자 사이에 접속하는 저항입니다. PULL UP.PULL DOWN 풀업 풀다운 저항이란. 디지털 로직에서의 프로그래밍의 흐름을 저해하는 원치 않는 신호를 방지하기 위한 회로에 추가하는 저항입니다.

내용

풀업저항(PULL UP Resistor)

풀업저항은 DC전원 신호 입력 또는 출력 단자의 +V 전원 단자 사이에 접속하는 방법입니다. 풀업 저항이란 것은 DC 디지털 회로에서 논리적 레벨이 H 상태를 유지하기 위하여 저항을 사용하는 것이 풀업 저항입니다.

아래 그림에서 설명하였듯이  풀업 저항(PULL UP Resistor)은 +V 전원 단자사이로 접속을 합니다. 마찬가지 방법으로 L 상태를 유지하기 위해서는 풀다운 저항을 사용합니다. 풀 다운저항(PULL DOWN Resistor)은 출력단자와 접지 단자 사이로 접속을 합니다.

풀업 저항

풀다운 저항

PULL DOWN Resistor(풀다운 저항) 풀다운 저항을 사용하는 이유는 다음과 같습니다. H 레벨이 5V로 인식한다면 시스템은 전압이 정확하게 5V를 유지하여야 시스템 회로가 정상적으로 동작을 합니다. 예를 들어 근접스위치의 전압 H가 5인데 H에서 5V가 출력되지 않으면 근접스위치는 H 레벨에서 출력을 하지 못합니다. 이럴 경우 간혹 여러 가지 원인으로 인하여 5V 전압이 나오지 않을 경우가 있습니다. 예를 들어 H 레벨에서 4V가 출력된다면 H레벨에서 정상적인 동작이 되지 않습니다 이럴 경우에서는 전원 단자 사이에 저항(풀업)을 달아서 5V가 H 레벨에서 정상적으로 동작시키는 방법이 있고 반대의 경우에서 예를 들어 L 값이 너무 높아 L 동작이 안될 경우 접지(Ground)에 연결하여 전압이 높을 경우 다운을 시키는 것은 풀 다운 저항입니다.

풀다운 저항

설명

가령 1 접점 스위치가 있다고 가정할 때 이 스위치의 한쪽 접점을 GND에 연결하고 다른 한쪽은 IC나 마이컴에 연결하는 경우 스위치가 붙어 있는 경우는 0 이 되지만 떨어져 있을 때는 0도 아니고, 1도 아닌 부정(또는 하이임피던스라 함)의 상태가 됩니다. 따라서 이런 곳에서는 반드시 PULL UP저항을 걸어줘야만 스위치가 떨어졌을 때 "1"이란 값을 갖게 되죠. 두 번째 이유는 출력단 형태가 Open Colletor 또는 Open Drain 형태를 갖는 pull up저항을 달아주는데 OC 또는 OD를 사용하는 이유는 전압을 높이거나, 낮출 수 있기 때문이죠. 가령 TTL IC에서 +15V를 드라이브하고 싶다면 OC 출력단을 가진 IC(예를 들어 74 LS05)에 pull up저항을 달고, 여기에 +15V를 연결하면 0~5V를 0~15V로 바꿀 수 있기 때문입니다. Open Emitter 또는 Open Source인 경우는 반대로 pull down을 걸어줌어로써 -전압을 제어할 수 있습니다.

세 번째 이유는 Interface에서 Wired OR 기능을 사용할 때입니다. 대표적인 Interface로 IIC 버스가 있는데 IIC는 clock와 data line 2선으로 제어를 하는데 IC를 여러 개 병렬로 제어할 때 data나 clock이 충돌할 수 있습니다. 가령 한쪽은 low로 나오고 다른 한쪽은 high 가 나올 때 자칫 port가 손상될 수 있는데 이런 경우 출력형태를 모두 Open colletor로 만든 다음 pull up을 걸어주면 설사 clock이나 data가 충동한다 해도 port가 손상되는 것을 막을 수 있죠. pull up, pull down 저항값은 그때그때마다 달라집니다. 저항값이 높으면 소비전류는 적은 대신 노이즈에 약하고, rising falling time이 길어지기 때문에 속도가 떨어지죠. 반대로 저항값이 낮으면 속도나 노이즈면에서는 유리하지만, 소비전류가 많아지는데 보통 4.7k~100k 정도사이에서 사용합니다.