ماهي مقاومات الرفع وفائدتها

1 إجابة واحدة
مهندس مدني
هندسة التشييد وإدارة المشروعات

مقاومات الرفع Pull-up Resistor هي أحد أنواع المقاومات المستخدمة بكثرة في المتحكّمات الدقيقة المعروفة باسم Microcontrollers أو اختصارًا MCUs، بالإضافة إلى استخدامها على نطاقٍ واسع في المتحكّمات المنطقيّة ومختلف الأجهزة الرقميّة، ويكمن الهدف الرئيسيّ وراء استخدام المقاومات هو تصحيح التعويم Floating الناتج عن حالات عدم وجود دخل كهربائيّ في الدارة.

حيث أنّ البوابات المنطقيّة الرقميّة تُستخدم لتأمين الاتصال بين الدارات الإلكترونيّة والدارات المنطقيّة، وتحتوي هذه البوابات على دارات تكامليّة IC بالإضافة إلى وحدات تحكّم دقيقة والعديد من الأرجل Pins لتأمين الاتصال بالمآخذ، كما تحتوي البوابات أيضًا على مداخل ومخارج، وتُعتبر عمليّة تعيين هذه المدخلات والمخرجات بشكل صحيح عمليّة هامّة جدًا لضمان عمل الدارات الرقميّة بشكل سليم، وكما نعلم جميعًا فإنّ البوابات المنطقيّة تشكّل لبنة البناء الأساسيّة لأي دارة منطقيّة رقميّة، ويمكننا باستخدام البوابات الأساسيّة التي تشمل:

  • And.
  • Or.
  • Not.

البدء في تشكيل وتركيب دارات منطقيّة معقّدة تلبي أغراض كثيرة، وبما أنّ هذه البوابات تُعبّر عن حالة منطقيّة فكل من هذه البوابات تُعطي إحدى الحالتين المنطقيتين: الحالة 0 والحالة 1.

كل حالة منطقيّة تُمثّل مستوى مختلف من الجهد، فمثلًا الحالة 0 تُعبّر عن أي جهد كهربائيّ أقل من مقدار معيّن، بينما الحالة المنطقيّة 1 تُعبّر عن قيم أخرى للجهد الكهربائيّ، فعلى سبيل المثال: لنفرض لدينا مستويان من الجهد الكهربائيّ وهما 0 فولت و5 فولت، بالتالي الحالة المنطقيّة 0 تُعبّر عن قيمة الجهد 0 فولت، بينما الحالة المنطقيّة 1 تُعبّر عن قيمة الجهد 5 فولت، ولكن في حال كانت المدخلات للبوابة المنطقيّة أو الدارة المنطقيّة لا تقع ضمن نطاق المستشعرات (مثل قيمة جهد 12 فولت في مثالنا السابق) سيؤدّي ذلك إلى خطأ وخلل في عمل الدارة المنطقيّة.

مقاومات الرفع وفائدتها

ولكن الأمر ليس بهذه البساطة بسبب ما يُعرف بالتعويم Floating وهو ما يدفعنا لاستخدام مقاومات الرفع، ولشرح مصطلح التعويم بشكل أفضل لنأخذ مثالًا بسيطًا، لكن يجب عليك أن تعرف أولًا أنّه في حال كان لدينا متحكّم دقيق مزوّد بمدخل، فإن لم تقم بتوصيل أي شيء إلى هذا المدخل سيقوم البرنامج الخاص بالمتحكّم بقراءة حالة هذا المدخل، ولكن من الممكن أن يقرأ البرنامج حالة المدخل على أنّه High أي أنّ المدخل موصول مع مصدر جهد VCC.

ومن المحتمل أيضًا أن يقرأ البرنامج حالة المدخل على أنّها Low أي أنّ المدخل موصول مع خط الأرض Ground، وبالتالي هذه حالة محيّرة يُطلق عليها اسم التعويم، ومن أجل منع حدوث هذه الحالة غير المرغوبة التي تتخلّلها الحيرة والشكل نستخدم مقاومات الرفع المعروفة بمقاومات الخفض Pull-down resistor) وذلك لضمان قراءة حالة المنفذ على نحو دائم، ومعرفة حالته سواء مرتفع أو منخفض، والتي يمكن أن تتغيّر نتيجة للتداخلات من البيئة المحيطة والتي ينتج عنها التبديل العرَضي للمدخلات، لذلك تُربط جميع المدخلات غير المتّصلة (المدخلات العائمة) مع إحدى الحالتين المنطقيتين 0 أو 1 حسب ما تقتضيه الدارة، وبالتالي تكون الحالة المنطقيّة الافتراضيّة للمداخل العائمة إما 1 (High) أو 0 (Low) وذلك يعتمد على كون الدارة مفتوحة أو مغلقة، والتي بدورها تحقق وظيفة الإخراج المناسبة للبوابة.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ماهي مقاومات الرفع وفائدتها"؟