풀 업·다운 저항은 무엇인가?

 기본적으로 스위치를 가지고 있는 전자회도 등이 받게 되는 값은 5V의 값을 받는 High 상태인 “1”이 거나 GND에 연결되어 “0”의 값을 가지고 있어야만 정상적인 작동이 가능하다. 일반적으로 생각하기에 GND에 연결이 아니라 선을 때어 놨을 경우 그것이 바로 전기가 들어가지 않는 “0”의 상태, 즉 Low가 아닌가 할 수도 있겠지만 그 상태는 High 도 Low도 아닌 플로팅(Floating) 상태라 부른다. 

* 플로팅 : 허공에 뜨다, 아무것도 연결을 하지 않는 상태, 또는 서로 절연되어 있는 상태를 말한다. 전자적으로는 아무것도 연결을 하지 않으면 각종 노이즈나 주위 환경에 따라서 H의 입력이 될 수도 있고 L도 될 수도 있다. 소자특성마다 주위환경과 노이즈에 따라 H, L상태가 수시로 변하기 때문에 정확한 디지털 소자의 입출력에 방해를 준다.

 이것을 간단한 저항의 연결로 해결 할 수 있는데, 경우에 따라 두가지 방법이 존재한다.

  • 풀 업 저항

항상 High 상태를 유지해야 하는 전자회로일 경우 사용하며, 스위치를 눌렀을 경우 Low 입력값을 넣게 된다.

<풀 업 저항>

왼쪽 그림은 풀업 저항이 들어가지 않은 저항인 동시에 “플로팅” 상태인 회로이다. 이것을 '풀 업 저항'을 넣은 회로도로 바꾸어 놓으면 오른쪽 그림처럼 만들 수 가 있는데 작동은 아래와 같다.

    • 스위치를 Off : 입력상태가 High, 즉 '1'이 들어간다.
    • 스위치를 On : 입력상태가 GND에서 값을 받아 Low, 즉 '0'이 된다.

풀업 저항의 주목적은 바로 스위치가 OFF 될 때가 된다. 오른쪽 그림을 보면 왼쪽 그림과는 다르게 풀업 저항을 통해서 전원 +5V로 연결이 되어 있기 때문에 스위치가 OFF되더라도 입력 값의 혼동이 없다. 즉, 이른바 알려진 입력 상태가 되는 것이다. 그리고 풀업 저항이 없으면 스위칭 시 과도한 전류가 흐를 개연성이 많기 때문에, 디바이스에 안 좋은 영향을 끼칠 수가 있다. 이런 문제도 풀업(또는 풀다운)저항으로 해결할 수가 있다.

  • 풀 다운 저항

논리적인 Low 상태를 유지 시키기 위해선 '풀 다운' 저항을 사용할 필요가 있다.


<풀 다운 저항>

풀 다운 저항이 없는 왼쪽의 회로에서는 스위치가 Off인 상태에서는 플로팅 상태에 있게 된다. 왼쪽 그림 처럼 '풀 다운 저항'을 설치해 주었을 때는 스위치가 Off일때 입력값은 GND에 물려 있으므로 Low상태, 즉 0이 된다.

이 처럼 스위치가 들어가는 곳에서는 '풀 다운·업 저항' 을 사용하여 논리적 입력값을 줄 수 있으므로 오동작을 피할 수 있다.



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