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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frage zu Pullup/Pulldown


Autor: TechInfo (Gast)
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Hallo,

ich frage mich schon länger, wieso man Pullup/Pulldown-Widerstände 
überhaupt benötigt. Mir ist klar, dass sie den Eingang eines uC auf 
Masse oder VCC ziehen und somit unbestimmte Zustände verhindert werden.

Nur: Bei einer Anordnung wie hier im linken Bild 
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...
würde doch auch ohne den Widerstand auf jeden Fall VCC am Eingang 
anliegen, wenn der Taster nicht gedrückt ist. Wieso kann ohne Widerstand 
der Zustand unbestimmt sein?

Außerdem fällt doch am Widerstand Spannung ab. "Fehlt" diese Spannung 
dann nicht zum Erkennen eines High-Pegels? Dann müßten (U= R * I) die 
Widerstände doch winzig klein sein.

Autor: Der Micha (steinadler)
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Was würde denn passieren, wenn du in deinem Schaltplan den Schalter 
schließt???
Deshalb ist der Widerstand da...

Autor: Rolf Magnus (Gast)
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> würde doch auch ohne den Widerstand auf jeden Fall VCC am Eingang
> anliegen, wenn der Taster nicht gedrückt ist.

Warum sollte es? Wenn der Schalter dann offen ist, hängt der Pin in der 
Luft. Wo sollte da VCC herkommen? Oder meinst du, daß der Widerstand 
durch eine Brücke ersetzt werden soll? In diesem Fall würde es beim 
Schließen des Schalters einen Kurzschluß geben.

> Außerdem fällt doch am Widerstand Spannung ab. "Fehlt" diese Spannung
> dann nicht zum Erkennen eines High-Pegels?

Kommt auf den Innenwiderstand des Eingangs an.

> Dann müßten (U= R * I) die Widerstände doch winzig klein sein.

Nur wenn der Eingangswiderstand des Logik-ICs auch winzig klein ist 
(Spannungsteilerprinzip). Dieser ist aber in der Regel sehr hoch.

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

woher sollte im linken Bild ohne Widerstand denn Vcc kommen, wenn der 
Widerstand fehlt?

Wie hoch ist die Spannung, die über dem Widerstand abfällt?
Hinweis: Datenblatt des IC Eingangsstrom bei H-Pegel...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: TechInfo (Gast)
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Der Eingang hängt dann einfach ohne Widerstand an VCC. Wenn VCC=5V 
sollte das doch funktionieren. Widerstand raus aus der Zeichnung, dafür 
die Verbindungslinie durchgezogen.

Und was wäre so schlimm an einem Kurzschluss? Der Eingang wäre dann doch 
auf jedenfall auf Masse, wie gewünscht.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Aber nicht lang, wenn als Bastelnetzteil das übliche alte PC-Netzteil 
verwendet wird.

Autor: Gad Zinkler (gad)
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> Und was wäre so schlimm an einem Kurzschluss? Der Eingang wäre dann doch
> auf jedenfall auf Masse, wie gewünscht.

Ich kann nicht glauben, sowas zu lesen :-)
Wer sowas schreibt, hat wohl noch nie ein richtigen Kurzschluß erlebt.

Autor: crazy horse (Gast)
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lass ihn doch trollen.

Autor: chr (Gast)
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Was so schlimm am Kurzschuss ist? Als Denkanstoß:

-plötzlich fließt ein sehr hoher Strom über den Schalter und die 
Leitungen, demzufolge wird das ganze heiß und beginnt früher oder später 
damit, Rauchzeichen zu geben (falls die Stromversorgung das lange genug 
durchzieht)

-da der Kurzschluss höchstvermutlich mehr Strom "verlangt" als deine 
Quelle liefern kann, wird die Versorgungsspannung einbrechen. Womit auch 
alle anderen Komponenten, die von dieser mitversorgt werden den Dienst 
quittieren.

Nur mal so die ersten beiden Gedanken, warum der KS so schlimm ist...

Autor: Markus L. (lucky79)
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crazy horse wrote:
> lass ihn doch trollen.

genau, er wird's schon selber sehen... ;-)

Als kleiner Tipp:
Die Schaltung sollte mit einem 4Zellen Accu (4,8V NiCd oder NiMh so 
3000mAh) direkt versorgt werden.

Autor: Mark Struberg (struberg)
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oder besser mit einem Bleiakku aus einem Auto. Der kann kurzfristig etwa 
4000A liefern :)

Autor: Rolf Magnus (Gast)
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Ach was. Lieber eine Lipo-Zelle, wenn so 3 bis 4 Volt reichen. Da gibt's 
wenigsten ein hübsches Feuerwerk. Aber die Kabel (und der Schalter) 
müssen dick genug sein, weil die sonst zu früh verdampfen.

Autor: Matthias (Gast)
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Ja, und Elektronik funktioniert mit Rauch. Ist dieser raus, gehts 
(meist) nicht mehr ;-)

@ TechInfo (Gast):
Aber kann das sein, dass du zu sehr "elektrisch" denkst? nicht 
elektronisch?

Habe festgestellt, dass bei meinen Bekannten, die aus dem Berufszweig 
Elektriker (Elektroinstallateur), nicht ElektrONIKER, kommen, dass für 
die eine unbenutze, nicht angeschlossene Leitung immer mit Null Volt 
(GND) gleichgesetzt wird.
Dann schlage ich ihnen folgendes Experiment vor:
Sie sollen eine lange fünfpolige Leitung verlegen. An zwei Adern L und 
N, am dritten PE, anklemmen, am anderen Ende einen großen Verbraucher, 
bzw Waschmaschine inbetriebnehmen. Und jetzt mal mittels eines ihrer 
Messgeräte die Spannung einer freien Ader gegen PE bestimmen : Null 
Volt.
Wird diese Messung allerdings mit einem (empfindlichen) DMM wiederholt, 
kommt da alles Mögliche, nur nicht Null Volt raus....

Autor: Markus L. (lucky79)
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Mark Struberg wrote:
> oder besser mit einem Bleiakku aus einem Auto. Der kann kurzfristig etwa
> 4000A liefern :)

Bedenke:
Logik/µCs laufen mit 5V !! und wer will den schon vor dem Kurzschluss 
Rauchzeichen geben? ;-) Da is doch der ganze Spaß schon vorher vorbei...

Autor: Onan (Gast)
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Habe es mit der Autobatterie probiert. Funktioniert einwandfrei. Danke.

Autor: bitte nicht schlagen! (Gast)
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entweder verstehe ich Euch nicht oder Ihr den TO nicht!
(wenn es so ist, schonmal sry im vorhinein!)

Mal unbeachter der strombegrenzenden Wirkung die sie haben (müssen) und 
warum Pins nicht "in der Luft" hängen sollten:

die Pull-up und pull-down benötigst Du, um den Pegelwechsel auch 
rechtzeitig zu bemerken - angenommen der Wiederstand im rechtn Bild ist 
nicht da (R = ∞).

wenn Du nun den Schalter schließt, liegen am Gatter +Ub an, öffnet der 
Schalter wieder, hast Du u.U. noch eine kapazitive Spannung an Deinem 
Gatter die erst nach einer gewissen Zeit abfält. Das rührt daher weil 
Dein Gatter einen hochohmigen Eingang hat und nahezu kein Strom fließt.
Wenn nun ein Pulldown vorhanden ist, fließt der Strom sofort über ihn ab 
und am Gatter liegt low an.

Es geht also um kapazitive (Rest-)Spannungen die ohne Widerstand nur 
sehr langsam abgebaut werden.
Beim Pullup links ist es gerade anderst herum.

Nach dem öffnen des Schalter gewährleistet der Widerstand also, dass 
sofort das gegenteilige Signal am Gatter anliegt.

Autor: Björn Wieck (bwieck)
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bitte nicht schlagen! wrote:

> wenn Du nun den Schalter schließt, liegen am Gatter +Ub an, öffnet der
> Schalter wieder, hast Du u.U. noch eine kapazitive Spannung an Deinem
> Gatter die erst nach einer gewissen Zeit abfält. Das rührt daher weil
> Dein Gatter einen hochohmigen Eingang hat und nahezu kein Strom fließt.
> Wenn nun ein Pulldown vorhanden ist, fließt der Strom sofort über ihn ab
> und am Gatter liegt low an.
>
> Es geht also um kapazitive (Rest-)Spannungen die ohne Widerstand nur
> sehr langsam abgebaut werden.
> Beim Pullup links ist es gerade anderst herum.


Das gilt aber nur für CMOS Gatter...

Grüße
Björn

Autor: Mark Struberg (struberg)
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Prinzipiell ist das Ziel logischer Schaltkreise der, einen möglichst 
hohen Eingangswiderstand zu haben (damit in Summe wenig Leistung 
benötigt wird). Und somit ist ein 'in der Luft hängender' Eingang 
zwangsläufig anfällig gegen alle Arten von kapazitiver (CMOS, etc) und 
induktiver (Leitung wirkt als Antenne) Störungen.

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