Dirençlerin bu kadar yaygın kullanılmasına rağmen, neredeyse kimsenin onlara yeterince değer vermediğini hiç düşündünüz mü? Bugün tam olarak pull-up ve pull-down dirençlerin ne olduğunu anlamadan önce, dirençlerin ne olduğunu anlamamız gerekiyor.
Böylece, ana konumuza geçmeden önce dirençler hakkında anlamanız gereken bazı temel bilgileri burada bulabilirsiniz!
Dirençler
Dirençler, elektriksel direnci bir devre elemanı olarak uygulayan pasif iki uçlu elektrik bileşeni olarak tanımlanır.
Bu nedenle, dirençlerin temel işinin, bileşenlerinin yapıldığı iletken malzeme türünü kullanarak elektronların (akım) akışını düzenlemek veya ayarlamak olduğunu söyleyebiliriz.
Dirençleri temsil eden sembol:
Birçok direnç türü vardır, ancak genellikle 4 gruba sınıflandırılabilirler:
- Karbon Kompozit Direnç – Düşük watt değerleri, karbon tozu veya grafit macunundan yapılmıştır.
- Yarı İletken Direnç – Yüksek frekans/precizyon yüzey montaj ince film teknolojisi.
- Tel Sarımlı Direnç – Çok yüksek watt değerleri, ısı emici montajı için metalik gövdelerden yapılmıştır.
- Film veya Cermet Direnç – Çok düşük watt değerleri, iletken metal oksit macunundan yapılmıştır.
Dirençler hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? buraya tıklayın!
Artık dirençler hakkında daha fazla bilgi sahibi olduğumuza göre, bu blogda nelerin ele alınacağını geçebiliriz:
- Pull-up direnç
- Pull-down direnç
- Pull-up ve pull-down direnç arasındaki fark
- Pull-up ve pull-down dirençlerin tipik uygulamaları
- Pull-up ve pull-down dirençlerin gerçek değerlerini hesaplama
- Pratik Örnek
Pull-up Dirençler
Pull-up dirençler, bir giriş sinyali yokken bir telin yüksek mantıksal seviyeye çekilmesini sağlamak için kullanılan dirençler olarak tanımlanır.
Bu, pull-up dirençlerin voltaj kaynağı ile belirli bir pin arasında bağlandığı anlamına gelir, ayrıca dijital mantık devrelerinde de yaygın olarak bulunurlar.
Pull-up direnç kullanmadan önce bilmeniz gereken bir şey, mantık durumlarıdır. Mantık devrelerinin 3 mantık durumu vardır: yüksek, düşük ve yüzeysel (veya yüksek empedans). Pull-up dirençlerin amacı, giriş pinlerinin Toprak veya VCC (Voltage Common Collector) voltajına eşit olmasını sağlamaktır. Genellikle, anahtarlar veya transistörlerle birlikte kullanılırlar.
Pull-down Dirençler
Pull-down dirençler, bir giriş sinyali yokken bir telin düşük mantıksal seviyeye çekilmesini sağlamak için kullanılan dirençler olarak tanımlanır.
Bu, pull-down dirençlerin toprak ile bir cihazdaki uygun pin arasında bağlandığı anlamına gelir. Pull-up dirençlere göre daha az yaygın olmalarına rağmen, pull-up dirençler gibi çalışırlar.
Pull-down dirençler hakkında bilmeniz gereken bir şey, mantık devresinin empedansından daha büyük bir dirence sahip olmaları gerektiğidir, aksi takdirde genel voltajı çok fazla düşürebilir. Bu, pin üzerindeki giriş voltajının sabit bir mantıksal düşük değerde kalmasına neden olur.
Pull-up ve Pull-down Dirençler Arasındaki Fark
| Pull-up direnç | Pull-down direnç |
| Yük ile bağlantılıdır ve pozitif VCC yüksek bir duruma bağlıdır. | Yük ile bağlantılıdır ve toprak düşük bir duruma bağlıdır. |
Pull-up ve Pull-down Dirençlerin Tipik Uygulamaları
Pull-up dirençler (daha yaygın):
- A/D dönüştürücüler, dirençli bir sensöre kontrollü bir akım akışı sağlamak için.
- I2C protokolü veriyolu
- Bir anahtarı bir mikrodenetleyiciye bağlama
Pull-down dirençler (daha az yaygın):
- Bilinen bir çıkış empedansı sağlamak için çıkışlar.
- I2C protokolü veriyolu
Pull-up ve Pull-down Dirençlerin Gerçek Değerlerini Hesaplama
Pull-up ve pull-down direncini hesaplamak için önce Ohm’un Yasası’ndaki formülü uygulamamız gerekiyor: Direnç = Voltaj/Akım, veya R= V/I.
Ancak, gerçek değerleri hesaplamadan önce, bir direnç değeri seçerken dikkate almanız gereken birkaç şey var:
- Direnç değeri, giriş pininin çalışması için akım akışını etkilemeyecek kadar yüksek olmamalıdır.
- Direnç değeri, aşırı akımın akmasına izin vermeyecek kadar düşük olmamalıdır, bu da kısa devreye neden olur.
Pratik Örnek
Pull-up ve pull-down direncini nasıl hesaplayacağınızı daha iyi göstermek için, işte bunu yapmanın bir örneği:
Pull-up direnç örneği:
Akımın 100uA olduğunu varsayalım, +5Vcc (kaynak voltajı) ile. Pull-up voltajı olarak 4v alıyoruz (min. voltaj), çünkü Vcc’miz 5 ve pull-up direncimiz ne Vcc’mizi aşmalı ne de çok düşük olmalıdır.
Bunu söyledikten sonra, formülümüzü uygulayabiliriz: R = V/I, ancak minimum voltajımızı çıkarmamız gerekiyor, R = (5 – 4)/100uA. Bu nedenle, R = 1 / 100uA elde ederiz, son cevap: 10Kohm.
Pull-down direnç örneği:
Pull-down direnç değerini hesaplamak, pull-up direnç değerinden biraz farklıdır. Akımın 100uA olduğunu bildiğimiz için, pull-down voltajımızı 0.5v alacağız çünkü giriş 0.8v’dir.
Bu nedenle, R = V/I formülümüzü bir kez daha uyguluyoruz, ancak bu sefer çıkarmamız gerekmiyor, bu yüzden formülümüz sabit kalıyor. Sayıları yerleştirerek: R = 0.5v / 100uA, ve son cevabımız 5Kohm.
Özet
Ve işte pull-up ve pull-down dirençler hakkında! Temel dirençler, pull-up ve pull-down dirençler hakkında bilgiler, bunların farkları ve uygulamaları hakkında konuştuk. Umarım bu, pull-up ve pull-down dirençleri daha iyi anlamanıza yardımcı olmuştur!
Önerilen Okumalar
[Blog] Pull-up Direnç vs Pull-down – Farklar, Arduino Rehberi