该电路中 10kΩ 电阻的用途是什么?

电器工程 引领 电阻器 拉下
2022-01-11 12:43:11

下面是一个涉及 Arduino、按钮和 LED 的简单电路。但是,我不太明白电阻的用途是什么。没有它电路就不能工作吗?

资料来源:“MAKE:Arduino 入门”

注意:由于这个问题是关于电路的行为而不是 Arduino 的功能,所以我在这里发布了这个,而不是 Arduino 堆栈交换。

4个回答

它是一个下拉电阻,其目的是在按钮打开时将 Arduino 输入的电压设置为 0 V。它只是为连接的节点设置一个默认电压值。

但是,为什么需要这样的电阻呢?好吧,当按钮打开时,由于天线效应或周围组件,电压并不完全等于零。然后可能会无缘无故地触发 Arduino 输入。

请注意,上拉或下拉电阻的值通常在 10k - 100k 左右。如果值太低,按钮关闭时会消耗太多电流。如果该值太高,电阻将表现为开路,使下拉电阻无用。

由于它广泛用于电子产品,我建议您阅读更多有关此概念的信息。

这看起来像一个下拉电阻

下拉电阻器是用于确保信号处于已知状态的电阻器。

[它们] 用于电子逻辑电路,以确保在外部设备断开或高阻抗时,[微控制器] 的输入稳定在预期的逻辑电平。“仅仅因为你没有任何东西连接到输入引脚并不意味着它是逻辑零。”

[D]数字逻辑电路具有三种逻辑状态:高、低和浮动(或高阻抗)。当引脚没有被拉到高或低逻辑电平,而是“悬空”时,就会出现高阻抗状态。[...] 微控制器可能会意外地将输入值解释为逻辑高或逻辑低。下拉[下拉]电阻用于通过将值拉到逻辑[低]状态来解决微控制器的困境

顺便说一句,由于您的 LED 似乎缺少限流电阻,它可能会很快烧坏,除非它有一些在图中不可见的集成限流电路。

人们倾向于认为未定义等于零。把它比作商店里没有价格标签的东西:顾客会开玩笑说它是免费的(0.00 美元),但事实并非如此:价格未知。

电压/电位也是如此。如果您只是移除电阻并且未按下按钮(未导通),则输入 7 上的电位未定义说它会是 0V 很诱人,但没有理由这样说。通过(下拉)电阻将其连接到 0V(gnd),它突然定义为:没有电流(能量来自哪里),因此电阻上的电压也必须为 0V。0+0=0V。

如果我们用短路(按钮和接地之间)替换电阻器,只要不按下按钮(不导电),电压也将为零。但是一旦你按下按钮会发生什么?按钮左侧为 5V,右侧为 0V (gnd)。结果是短路:最大电流将从 5V 流向 gnd,而输入 7 处仍然没有定义的电压(除此之外,事情可能会变得很热)。

数字电路中的下拉电阻如图所示。按钮开关连接在电源电压和微控制器引脚之间。在这样的电路中,当开关闭合时,微控制器输入处于逻辑高电平,但当开关打开时,下拉电阻将输入电压拉低至地(逻辑零值),防止输入端的未定义状态。下拉电阻必须具有比逻辑电路的阻抗更大的电阻,否则它可能会将电压拉低太多,并且引脚上的输入电压将保持在恒定的逻辑低值 - 无论开关位置。

取自以下网站阅读更多 http://www.resistorguide.com/pull-up-resistor_pull-down-resistor/