Warum funktioniert ein Widerstand in meiner Neopixel-Datenleitung überhaupt?

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Die Best Practices von Adafruit für ihre Neopixel-LED-Strings lauten: "Platzieren Sie einen 300 bis 500 Ohm-Widerstand zwischen dem Arduino-Datenausgangspin und dem Eingang des ersten NeoPixels."

Jemand fragte nach dem Zweck dieser Widerstand hier und lese ich über parasitäre Dioden und Abschlusswiderstände , die mehr zu verstehen, aber auf den Punkt gebracht, warum nicht diesen Widerstand auch Spannungsabfall wirkt sich das Hinzufügen? Mit anderen Worten, wenn ich ein 5-V-Logiksignal hätte, das meine Neopixel-Datenleitung berührt, würde das Hinzufügen dieses Widerstands in Reihe dieses Signal dann nicht weniger Volt machen?

Wenn zum Beispiel die Neopixel-Datenschaltung keinen Widerstand hat, würde ich jetzt 5 V auf einer Seite des Widerstands und 0 V auf der anderen Seite erwarten ... richtig? Und wenn 0 V zu den Neopixel-Daten gehen, wie funktioniert dann die Signalisierung überhaupt? Ich bin super neu in der Elektronik, aber es scheint nur so, als ob dies die Definition einer Spannungsteilerschaltung ist.

Wenn Sie den 300-500-Ohm-Widerstand nicht kennen würden, wie würden Sie diesen Wert wählen? Basiert das auf einer Gleichung oder betrachtet man nur etwas unter einem Geltungsbereich, bis es stabil erscheint?

Danke für deine Hilfe, das verwirrt mich wirklich =)

user358829
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Antworten:

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Der Widerstand dient dazu, den Strom in den Eingangspin zu begrenzen. Der Eingang hat wahrscheinlich einen sehr hohen Gleichstromwiderstand (mehr als 1 Megaohm), so dass vernachlässigbarer Strom fließt (in der Größenordnung uA) und ein vernachlässigbarer Spannungsabfall erzeugt wird (in der Größenordnung uV oder mV). Der Widerstand wird wahrscheinlich verwendet, um die Anstiegsgeschwindigkeit der Verbindung zu verlangsamen (der Eingangspin hat eine gewisse Kapazität, sodass das Hinzufügen eines Vorwiderstands eine RC-Schaltung bildet), um ein Überschwingen und Klingeln zu verhindern, was zu Problemen bei der Kommunikation führen kann. Es verhindert auch, dass das E / A-Signal versucht, den LED-String über die ESD-Schutzdioden mit Strom zu versorgen, indem der Strom auf etwas begrenzt wird, das die internen Dioden nicht beschädigt.

alex.forencich
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danke, das ist super hilfreich! Ich denke, es ist sinnvoll, dass der Eingang einen so hohen Gleichstromwiderstand hat, sonst würden Sie eine Tonne Strom nach unten senden, nur um ein Signal zu senden.
user358829
Ja. Aus diesem Grund möchten Sie die digitalen Eingänge nicht ohne Pull-Up- oder Pull-Down-Widerstand getrennt lassen. Sie haben eine so hohe Eingangsimpedanz, dass externe Signale kapazitiv in den Pin eingekoppelt werden können und ihn zufällig umschalten und Energie verschwenden.
Alex. Forencich
n00b Frage: Warum macht die hohe Eingangsimpedanz den Pin empfindlicher für solche kapazitiven Kopplungen?
user358829
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Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, einen Eimer zu füllen. Eine hohe Eingangsimpedanz bedeutet, dass der Löffel nicht sehr undicht ist. Es ist möglich, es auch mit einem kleinen Wasserfluss oder mit einem kurzen Ausbruch von viel Wasser aufzufüllen und es für einige Zeit voll zu lassen. Eine Schaltung mit niedriger Eingangsimpedanz ist jedoch wie ein Eimer mit einem großen Loch darin. Sie müssen ständig viel Wasser hineingießen, sonst wird es von selbst leer. Es ist ziemlich einfach, Spannungen von mehreren Volt über einen Widerstand von 10 M oder 100 M Ohm zu erzeugen.
Alex.forencich