Warum sind Pull-Up-Widerstände häufiger als Pull-Down-Widerstände?

Mir ist aufgefallen, dass Pull-up-Widerstände viel häufiger sind als Pull-downs. Warum?

Beispielsweise verfügt die MCU des Arduino über interne Pull-ups, die jedoch dazu neigen, die physikalische Logik der Dinge zu invertieren, mit denen Sie arbeiten (z. B. mit Schaltern), wohingegen ein Pull-down-Widerstand die gleiche Aufgabe ausführen und das Logikproblem vermeiden würde.

• TTL hat eine Schwelle zwischen niedrig und hoch, die näher an der Masse liegt als an der positiven Schiene. Daher ist es besser, wenn der stärkere Transistor den Ausgang gegen den relativ schwächeren Widerstand herunterzieht.

• Im Allgemeinen ist Masse vermutlich eine bessere (z. B. stabilere) Referenzspannung als eine Stromschiene.

• Sie können Open-Collector / Drain-Ausgänge als Spannungswandler verwenden, wenn Sie den Widerstand an die positive Schiene der Zielspannung anschließen.

• Die alte Widerstandstransistorlogik hat dies sogar durchgehend als Arbeitsprinzip verwendet.

Einige Mikrocontroller verfügen jedoch über konfigurierbare interne Pullups und Pulldowns, z. B. der NXP LPC1xxx.

Dies stammt aus der TTL-Ära. Floating-TTL-Eingänge werden als hoch angesehen, es ist kein Pull-up erforderlich.

Sie können also einfach einen Schalter zwischen Eingang und Masse anschließen. Später, mit dem Aufkommen des CMOS, wurde die Schalterposition beibehalten, aber der schwebende Eingang (Schalter offen) ließ den Eingang undefiniert, so dass ein Pull-Up hinzugefügt wurde.

Es gibt viele Open-Collector- und Open-Drain-Ausgänge, die einen Widerstand benötigen, um die Logikeingänge anzusteuern. Diese schalten den Ausgang nahezu universell auf Masse; Ich bin nicht sicher, ob es Open-Drain-Ausgänge gibt, die den Ausgang auf die positive Schiene ziehen. Außerdem ist Masse bei der Wahl die bessere Schiene, da sie herkömmlicherweise die Spannungsreferenz für den Rest des Stromkreises ist. Wenn Sie keinen Logikeingang ansteuern, sondern einen Laststrom schalten, hat ein vorhandener Widerstand mehr mit dem Begrenzen des Laststroms als mit dem Hochziehen einer Spannung zu tun.

Wir können einen Punkt mit hoher Impedanz auf logisch 1 setzen (sagen wir, es sind 5 V), indem wir ihn einfach (möglicherweise durch eine hohe Impedanz) auf VCC hochziehen. Wenn Sie jedoch den gleichen Punkt ziehen, wird der Punkt möglicherweise nicht auf das GND-Potenzial gelegt. Eine Nulllogik mit guter Qualität bedeutet, dass sie eine Sinkkapazität mit niedriger Impedanz aufweist.

Angenommen, Sie haben einen Schalter mit einem NPN-Transistor ausgeführt und die Basis ist hochgezogen. Und jetzt haben Sie eine Logikschaltung, die einen Eingang und einen einzelnen Ausgang hat. Hier können Sie den Stromkreis niemals mit einem Pull-Down-Widerstand ausschalten, sondern nur, indem Sie den Eingangsanschluss direkt mit GND verbinden. Wir können also nicht sagen, dass ein heruntergezogenes Terminal logisch NULL ist.

Aber letztendlich hängt es von der Art der Logik ab, die wir verwenden.