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ダイエット

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2015年 04月 12日 ( 1 )

ポケコンへの入力を実験しているのだが、入力にプルダウン抵抗やプルアップ抵抗というのを付けなければならない理由を調査している。
前々回までで、単にVCC(2ピン)と信号線(例えば4ピン)を繋いで、その間をスイッチでON/OFFするだけでは、
OFFの時にどこにも繋がっていないのが悪いという事は、理由が分かった。

【理由】
ポケコン内部を考えると、信号線はトランジスタのベース信号であって、スイッチング機能を利用しているから。
ベースに何も入力しないのは、TTLならそれでいいけど、出来ればGNDに繋いだ方がいいのは、CMOSトランジスタの特性だから。
またVCCと信号線を直結するのはダメ(抵抗を入れる)なのも、ベース電流には抵抗をかますのはスイッチング回路なのだから当然。(これは末尾で撤回)

またトランジスタのベース信号ならVCCから少ないといえども電流が常に流れているから、2ピンは使わない時は外した方がいいのも納得です。

ではプルアップとプルダウンの違いは?ネットで調べると、プルアップであったのはTTL時代の名残で、CMOSになってからはどちらでも良いとの事。
もちろん繋ぐ回路側がプルアップ指定なら、そうすべきだし、全体の回路が負論理ならプルアップで統一するなど、制限はあるのだが、細かい性能を言わなければどっちでもいいらしい。
正しく繋がなかった時や入力ピンを間違って出力ピンに設定した時のフェールセーフを考えるとプルアップがいいらしい。初心者はそれをやりがちだからわかったうえでプルアップ抵抗にするのがおすすめかな。
理論としてはどちらも同じ(細かい性能や制限を除いて)という事は理解しておいた方がいいだろう。

で、前々回はプルアップ抵抗だったわけだから、以下にプルダウン抵抗の場合の結線を示す。
a0034780_2071873.png
おっとー。これだとVCC(2ピン)と信号線(4ピン)が直結してるぞ~。
でも大丈夫。CMOSなら、図中にあるようにベースの代わりのゲート電流は絶縁されていて、電圧は高くなるが、電流は流れないという特性がある。だからプルダウンでOKな訳だ。
CMOSはTTLと違って省電力なのはそういう事だ。TTLならこういうつなぎ方はしないんだろうな。(ポケコンがTTLでない事を前提にしている)
a0034780_20151535.png
a0034780_20252078.jpg
じゃあ結局プルアップ抵抗の時も、実はスイッチONの時にVCCとGNDが直結になるから抵抗が入っていると考えるべきだったのか~
後になってわかる事実。



by k1segawa | 2015-04-12 19:35 | ポケコン | Comments(0)