3주차_참고 : 풀업 저항(Pull‐up Resistor)과 풀다운 저항(Pull‐down Resistor) - dhryu60/SmartDevice_2025-1 GitHub Wiki
전자회로 설계: 풀업 저항(Pull-up Resistor)과 풀다운 저항(Pull-down Resistor)
https://youtu.be/6aFoLAhMzhQ
https://youtu.be/-lzNreSYcbw
1. 풀업 저항과 풀다운 저항의 개념
전자회로 설계를 하다 보면 풀업 저항과 풀다운 저항이라는 용어를 자주 접하게 됩니다. 특히 디지털 회로 설계에서 입력 신호의 안정성을 보장하기 위해 많이 사용됩니다.
1.1 용어 정의
- 풀업 저항 (Pull-up Resistor): 높은 전압(VCC)에 연결된 저항
- 풀다운 저항 (Pull-down Resistor): 낮은 전압(GND)에 연결된 저항
이 두 개념은 디지털 회로에서 입력 신호가 불안정해지는 현상(플로팅 현상, Floating Issue)을 방지하기 위해 사용됩니다.
2. 플로팅(Floating) 현상이란?
플로팅(Floating)이란?
- 특정 노드가 어떠한 전압(0V 또는 VCC)에도 명확히 연결되지 않은 상태를 의미합니다.
- 전압이 불안정하여 0V, 5V 또는 그 중간값이 될 수 있어 예측 불가능한 상태가 발생합니다.
- 플로팅 상태에서는 노이즈에 취약하며, 회로의 동작이 불안정해질 가능성이 높습니다.
플로팅 현상을 해결하는 방법
- 풀업 저항과 풀다운 저항을 사용하여 입력 신호를 항상 High(1) 또는 Low(0) 상태로 유지함으로써 안정적인 회로 동작을 보장할 수 있습니다.
3. 풀업 저항(Pull-up Resistor)
3.1 기본 개념
풀업 저항은 회로에서 특정 입력 노드를 기본적으로 HIGH(1, VCC) 상태로 유지하도록 하는 저항입니다.
동작 원리
- 저항이 VCC에 연결되어 있어 스위치가 열려 있을 때(OFF 상태) 입력 신호는 **HIGH(1, VCC)**를 유지합니다.
- 스위치를 닫으면(ON 상태) 입력 신호가 **GND(0V)**로 연결되어 **LOW(0)**가 됩니다.
3.2 회로 예제 (풀업 저항)
VCC (5V)
|
R (10kΩ)
|
|---------> 입력 신호
|
---
GND (0V)
표로 정리하면:
스위치 상태 | 입력 값 |
---|---|
OFF | HIGH(1) |
ON | LOW(0) |
4. 풀다운 저항(Pull-down Resistor)
4.1 기본 개념
풀다운 저항은 특정 입력 노드를 기본적으로 LOW(0, GND) 상태로 유지하도록 하는 저항입니다.
동작 원리
- 저항이 GND에 연결되어 있어 스위치가 열려 있을 때(OFF 상태) 입력 신호는 **LOW(0, GND)**를 유지합니다.
- 스위치를 닫으면(ON 상태) 입력 신호가 **VCC(5V)**로 연결되어 **HIGH(1)**가 됩니다.
4.2 회로 예제 (풀다운 저항)
VCC (5V)
|
---
|
|---------> 입력 신호
|
R (10kΩ)
|
GND (0V)
표로 정리하면:
스위치 상태 | 입력 값 |
---|---|
OFF | LOW(0) |
ON | HIGH(1) |
5. 풀업 저항과 풀다운 저항의 비교
구분 | 기본 상태 | 스위치 ON 시 | 스위치 OFF 시 |
---|---|---|---|
풀업 저항 | HIGH(1, VCC) | LOW(0, GND) | HIGH(1, VCC) |
풀다운 저항 | LOW(0, GND) | HIGH(1, VCC) | LOW(0, GND) |
6. 풀업 저항과 풀다운 저항의 활용
풀업 저항과 풀다운 저항은 다양한 디지털 회로에서 사용됩니다. 대표적인 예시는 다음과 같습니다.
-
마이크로컨트롤러 입력 핀 안정화
- 버튼 입력 시 신호를 안정적으로 유지하기 위해 사용
- 풀업 저항을 통해 기본적으로 HIGH 상태를 유지, 버튼이 눌리면 LOW 신호 발생
-
센서 입력 회로
- 풀업/풀다운 저항을 활용하여 센서의 신호를 안정적으로 처리
-
논리 회로의 안정성 유지
- 디지털 회로에서 미연결(Floating) 상태로 인한 불안정한 동작 방지
7. 결론
- **풀업 저항(Pull-up Resistor)**은 입력 신호를 기본적으로 HIGH(1, VCC) 상태로 유지하는 역할을 합니다.
- **풀다운 저항(Pull-down Resistor)**은 입력 신호를 기본적으로 LOW(0, GND) 상태로 유지하는 역할을 합니다.
- **플로팅 현상(Floating Issue)**을 방지하여 신호를 안정적으로 유지하는 것이 주요 목적입니다.
- 디지털 회로 설계에서 풀업 저항과 풀다운 저항을 적절히 활용하여 신뢰성 높은 회로를 설계할 수 있습니다.