تعریف مقاومت پول داون در الکترونیک

تعریف مقاومت پول داون در الکترونیک:
مقاومت پول داون یا پایین کش (Pull-Down) نیز به طریق مشابه با مقاومت پول آپ کار می کند که در قسمت قبل به توضیح آن پرداختیم.

اما تفاوت بزرگ در این است که این بار ورودی گیت منطقی به زمین یا ولتاژ صفر متصل می شود و در سطح منطقی LOW قرار می گیرد و ممکن است توسط عملکرد یک کلید مکانیکی به سطح منطقی یک باز گردد.

این پیکربندی مقاومت پول داون، مخصوصا برای مدارت دیجیتالی مانند لچ ها، فلیپ فلاپ ها و یا شمارنده ها مناسب و مفید است؛ زیرا در این قطعات برای تغییر حالت، به یک تریگر تک ضربه ای مثبت، هنگام بسته شدن آنی کلید نیاز داریم.

با این که عملکرد مقاومت پول داون بسیار شبیه به مقاومت پول اپ است، اما مقدار مقاومت غیرفعال (Passive) پول داون در گیت های منطقی TTL نسبت به گیت های مشابه اما از نوع CMOS بسیار ضروری تر است. زیرا گیت های منطقی TTL جریان بسیار بیشتری را از منبع در حالت LOW منطقی جذب می کنند.

همان طور که در بالا مطرح شد، مقدار بیشینه سطح ولتاژ نشان دهنده سطح صفر منطقی در یک گیت 74LSxxx در بازه ای بین 0 تا 0٫8 ولت می باشد. همچنین در سطح LOW منطقی، مقدار جریان جذب منبع به 400 میکرو آمپر می رسد. بنابراین برای محاسبه مقدار مقاومت پول داون به صورت زیر عمل می کنیم:

بنابراین مقدار بیشینه مقاومت پول داون 20 کیلو اهم به دست می آید. این مقدار مقاومت پول داون هیچ امکان خطایی را در مدار در نظر نگرفته است و مقدار افت ولتاژ بیشینه مقدار ممکن است.

بنابراین اگر مقاومت بسیار بزرگ باشد، افت ولتاژ در طول مقاومت پول داون ممکن است منجر به این شود که ولتاژ ورودی گیت، فراتر از بازه نرمال ولتاژ LOW شود. بنابراین برای اطمینان از کلیدزنی صحیح، بهتر است ولتاژ ورودی را 0٫5 ولت و یا کمتر در نظر بگیریم.

اگر افت ولتاژ در طول مقاومت را برابر با 0٫4 ولت در نظر بگیریم، با جایگذاری در فرمول بالا به مقدار 1 کیلو اهم به عنوان مقاومت پول داون می رسیم. با کاهش بیشتر مقدار مقاومت پول داون، در واقع افت ولتاژ کوچک تری را در اتصال ورودی به زمین تولید می کنیم.

مقدار 400 میکرو آمپر نوشته شده در دیتاشیت گیت منطقی کمینه مقدار جریان سطح LOW را نشان می دهد اما امکان دارد که جریان از این مقدار بیشتر نیز باشد.

اتصال تعداد بیشتری ورودی به یکدیگر باعث افزایش جریان عبوری از مقاومت می شود. اگر مطابق مثال هی قبل تعداد ده ورودی را به یکدیگر متصل کنیم، جریان گذرا از مقاومت پول داون برابر با 100 اهم، برابر با 4 میکرو آمپر خواهد شد.

ممکن است این سوال پیش بیاید که دلیل استفاده از مقاومت پول داون چیست؟ چرا با اتصال مستقیم ورودی به زمین مقدار آن را به سطح صفر منطقی تغییر نمی دهیم؟

قطعا اتصال مستقیم ورودی بدون استفاده از مقاومت پول داون منجر به تغییر ورودی به سطح صفر منطقی می شود، اما چون ورودی گیت به صورت دائمی به زمین متصل شده است، استفاده از مقاومت پول داون باعث می شود که جریان خروجی از پین ورودی گیت محدود شود و در نتیجه توان تلف شده نیز کاهش یابد، در حالی که گیت سطح منطقی LOW را نیز حفظ کرده است.