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Mar 18, 2024

O que é um resistor pull up e como usá-lo?

Os resistores pull-up são essenciais em muitos circuitos digitais. Vamos falar sobre como funcionam os resistores pull-up e como usá-los. Imagem fazendo um circuito digital onde é necessário um botão para ligar um

Os resistores pull-up são essenciais em muitos circuitos digitais. Vamos falar sobre como funcionam os resistores pull-up e como usá-los.

Imagem fazendo um circuito digital onde é necessário um botão para ligar um LED. Você conecta o circuito corretamente, conectando uma extremidade do botão a uma entrada digital e aterrando a outra. Quando você finalmente fornece energia, você percebe que o LED acende e apaga sem você apertar o botão.

Se você já observou situações como essa, é provável que tenha esquecido de adicionar um resistor pull-up ao seu circuito digital. Então, o que exatamente é um resistor pull-up? Como funciona e como você usa um?

Um resistor pull-up é um resistor que você adiciona a um circuito digital para evitar sinais indesejados que podem interferir na lógica ou na programação do seu circuito. É uma forma de polarizar ou puxar uma linha de entrada para positivo ou VCC quando nenhum outro dispositivo ativo está conduzindo a linha. Ao puxar a linha para VCC, você efetivamente define o estado padrão da linha como 1 ou verdadeiro.

Definir um estado padrão para todos os pinos de entrada é importante para evitar sinais aleatórios gerados durante seu estado flutuante. Um pino de entrada está em estado flutuante quando é desconectado de uma fonte ativa, como terra ou VCC.

Os resistores pull-up são normalmente usados ​​em circuitos digitais usando microcontroladores e computadores de placa única.

Ao usar uma chave momentânea em um circuito digital, pressionar a chave fará com que o circuito feche e transmita valor verdadeiro ou alto para o microcontrolador. No entanto, desengatar a chave não impedirá necessariamente que o pino de entrada envie tais sinais.

Isso ocorre porque cortar a conexão por meio de um switch significa que ele não estará mais conectado a nada além de ar. Isso faz com que a linha fique em um estado flutuante, onde os sinais do ambiente podem fazer com que o pino suba muito a qualquer momento.

Para impedir que esses sinais perdidos sejam registrados em seu circuito, você terá que injetar na linha de entrada tensão suficiente para que ela continue registrando alto quando o aterramento não for mais detectado. No entanto, você não pode conectar o VCC diretamente à linha de entrada, pois o circuito entrará em curto assim que o interruptor/sensor conectar a linha ao terra.

Para evitar curto-circuito na tensão de pull-up, você precisará usar um resistor. Ter o resistor de valor correto garantirá que a linha flutuante terá tensão suficiente para aumentar e diminuir o suficiente para não causar um curto-circuito prematuro no circuito. A quantidade de resistência dependerá do tipo de lógica que seu circuito está usando.

Para calcular corretamente o valor da resistência do seu resistor pull-up, você precisará saber que tipo de lógica seu circuito está usando para operar. A família lógica que seu circuito usa ditará o valor de resistência que seu resistor pull-up precisará.

Existem vários tipos de lógica. Aqui estão alguns deles:

Abreviação

Nome

Circuitos de exemplo

V mínimo ativado

Máximo V desativado

CMOS

Semicondutor Complementar de Óxido Metálico

DSP, ADC, DAC, PPL

3.5

1,5

TTL

Lógica Transistor-Transistor

Relógios digitais, drivers de LED, memória

2,0

0,8

ECL

Lógica Acoplada ao Emissor

Radar, laser, aceleradores de partículas

-1,5

-1,8

DTL

Lógica Diodo-Transistor

Flip-flops, registradores, osciladores

0,7

0,2

Se você não tiver certeza de qual família lógica está usando, é muito provável que seu circuito esteja usando famílias lógicas CMOS ou TTL, já que ECL e DTL estão desatualizados há muito tempo. As marcações de chip com prefixos usando "74" ou "54" são normalmente chips TLL, enquanto as marcações de chip com "CD" ou "MC" indicam um chip CMOS. Se ainda não tiver certeza, você pode descobrir facilmente qual família lógica seu controlador está usando fazendo uma pesquisa rápida online pela folha de dados.

Agora que você entende os diferentes tipos de famílias lógicas e suas tensões mínimas ligadas e máximas desligadas, podemos prosseguir com o cálculo dos valores para nosso resistor pull-up.