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プルアップ抵抗値の決め方について
- プルアップ抵抗値の決め方について考えています。図1の回路でB点の電圧を4.1Vとしたい場合、AB間の電圧降下は0.9Vとなります。しかし、抵抗に流れる電流が分からないため、抵抗値を決めることができません。
- 抵抗値を決めた後、流れる電流と抵抗を調節して電圧降下を0.9Vに設定する必要があります。しかし、電流が分からないため、この方法は使用できません。
- 一般的には電圧降下と抵抗に流れる電流が分かっている場合に抵抗値を計算します。しかし、質問者の場合は電流が分からないため、抵抗値を決定することができません。
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質問者が選んだベストアンサー
ＮＯ１です。 スイッチがONした時に抵抗に流れる電流というのは、最大入力電流や最大入力電圧 という仕様から読めば良いのでしょうか。 →おそらくマイコンの入力端子の電流はほとんど０なので気にしなくてよいと思われます。 入力電圧は5Vかけても問題ないかは確認必要です。 マイコンの入力電圧として０Ｖか5Vを入れたいのであれば、抵抗値は、NO3の方が 言われているとおり、ノイズに強くしたいかどうかで決めれば良いです。 あとは、スイッチがONした時の抵抗の許容電力を気にすれば良いです。 例えば、抵抗を１０KΩとした場合、抵抗に流れる電流は5V/１０ｋΩ＝０．５ｍAで 抵抗で消費する電力は5V×０．５ｍA＝０．００２５Wです。 １／１６Ｗの抵抗を使っても全く余裕があり問題ありません。 しかし、１００Ωとかにしてしまうと、１／２Wなどもっと許容電力の大きい抵抗を 使用しなければいけません。 まあ大抵、NO3の方が書かれている範囲の中間の、１０ｋΩ程度付けておけば 問題にはならないのでは？
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- ricardo_
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標準的には１０ｋです。 抵抗値を大きくすれば消費電力が減る。しかし外来ノイズに弱くなる。 抵抗値を小さくすれば省電力が増える。立ち上がり時間が短くなり、電気的には良好。 スイッチ迄の線が長いのなら１ｋ、配線が短く外来ノイズの影響が小さく省電力を狙うなら１００ｋ。 と言う事で、１ｋ～１００ｋの範囲で選べば良いのです。
お礼
回答ありがとうございます。 抵抗値による特性の違いまで解説ありがとうございました。
- uruz
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マイコンの入力は高インピーダンスなのでほとんど電流は流れません、無視してもさしつかえありません。 スイッチが解放状態の時、抵抗に電流は流れませんから電圧降下も発生しません。 100Ωだろうが100kΩだろうがB点の電圧は５Vです。 スイッチが接続状態の時は、抵抗値に関係なくB点の電圧は０Vです。 そもそも、4.1Vにしたい理由は何ですか？ プルアップ抵抗はハイレベル確実に確定させる目的で使用します。 つまり、スイッチが解放状態の時マイコンがハイレベルと認識出来る電圧～電源電圧以下の範囲の電圧がB点に印加されればOKです。 では、抵抗値の決め方ですが、「何Ωにしなければならない」という決まりや計算方法はありません。 経験とセンスで決めます。ノイズに強くしたければ低い抵抗を消費電力を抑えたければ高い抵抗となります。 スイッチが開閉能力以内の電流値であることも条件の一つです。 でも、この説明では何Ωにしたらいいかわかりませんよね。.... ずばり470Ω～22kΩ、外来ノイズをあまり気にしなくていいなら10kΩか22kΩ、気になるなら2.2kΩか4.7kΩくらい
お礼
回答ありがとうございます。 ハイレベル確実に確定させる目的で4.1Vにしたいと考えていました。経験とセンスとは難しいです。
分からない値は無視できるように設計することです。スイッチの操作により0～4.1Vを入力したいと言うことでしょうから、マイコン入力電流をあてにせずスイッチと並列に追加した抵抗で入力電圧を4.1Vに制限します。たとえば既設抵抗R1を400Ω、スイッチと並列に追加した抵抗R2を1.6kΩとすればスイッチ開で4V、その時電流は2.5mA。スイッチ閉で0V、電流は12.5mAです。2.5mAは単純なC-MOS入力電流の100倍以上でありマイコン入力電流はまず無視できると言うわけです。電源の容量が2Aであると言う数字は考える必要がありません。
お礼
回答ありがとうございます。 このような考え方もあるのですね、勉強になりました。
- pchnch
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何がしたいのか少し分からないところがあります。 デジタルマイコンの入力というのは、マイコンの ＶＣＣ（電源）入力ですか？ それとも、書いてあるとおりデジタル入力ですか？ 通常デジタル入力はCMOSゲートで受けたりしますので、 消費電流はほとんど０です。 また、B点とGND間にスイッチがありますが、このこと から、B点は０Vにしたり５V（4.1V以上）にしたいと いう事ではないでしょうか？ マイコンのデジタル入力なら最大入力電流とか 最大入力電圧という仕様が書かれていないでしょうか？ ただ、単に入力電圧（B点）を0Vと5Vのどちらかに切り替えたい なら、スイッチがONした時に抵抗に流れる電流を抵抗 の電力容量以下に抑えるだけの抵抗値を計算するだけで 良いのではないでしょうか？
お礼
回答ありがとうございます。 デジタル入力を想定していました。仰る通り、B点は０Vにしたり５V（4.1V以上）にしたいという事です。 スイッチがONした時に抵抗に流れる電流というのは、最大入力電流や最大入力電圧という仕様から読めば良いのでしょうか。
お礼
回答ありがとうございます。マイコン側への電流の流れ込みが気になる点でしたが、皆様の詳しい回答のおかげで疑問を解決することができました。大変勉強になりました。