[친절한 물리철학_24] ] 풀업/풀다운(Pull-up/Pull-down resistor) 왜 쓰는겨?

풀업/풀다운 저항은 왜 사용하는지 그 쓰임새에 대해 간단히 정리해보았슴돠. 쪼끔이라도 이해하는데 어려움이 있으신 분들 다 모이셈 !!

[@TanukiandRisu]

물고기가 물을 만난거지~! 뚝이 터졌어요~! 기면 기고 아니면 아니다! ㅋㅋㅋ 선생님, 강의 너무 재밌어요. ㅋㅋㅋ (그런데, 저항이 있는데도 불구하고 5v가 그대로 pin에 전달되는걸 아직 모르겠어요. ㅠ ㅠ 저도 사모님과 같은 생각이에요 ㅠ _ㅠ

[@2an1k0]

설명 진짜 재밌게 잘하시네요ㅋㅋㅋ 감사합니다

[@bloodkal]

감사합니다.

[@귤까모]

좀 더 물리학적으로 명쾌한 설명이 되려면,
'input pin에는 실제로는 누설전류에 대한 100k~1m의 임피던스가 있기 때문에, 일반적으로 풀업 저항으로 쓰이는 10k가 추가되어도 VCC의 90~99% 전압이 그대로 걸리게 된다' 는 점을 언급하면 더 좋지 않을까 싶습니다. input pin은 기술적으로 약간의 누설전류가 있는 초저용량 커패시터에 가깝고, 실제로 풀업 저항을 너무 큰 걸 쓰면 input pin에 HIGH가 입력되지 않는 것을 확인할 수 있죠.

[@audi0615]

와우 친절한 설명 감사드립니다. 전기 전공이 아닌 입장에서 Pull up/down 을 이해하기가 정말 어렵더라구요.
Pull up 저항이 있는 상태에서 스위치가 열리면 저항이 직렬 연결된 것 처럼 되서 풀업저항의 전압강하는 거의 없다고 이해가 됩니다.
근데, 한가지 이해가 안가는 것이 Pull down 저항이 있는 상태에서 스위치가 닫히면 대부분의 전류가 GND로 가지 않나요? 저항이 병렬 연결된 것과 같으니까 저항이 작은 쪽으로 대부분의 전류가 갈 것 같은데 어떻게 HIGH로 인식을 하는지 궁금합니다.

[@귤까모]

@@audi0615 그 차이는 topology에서 나옵니다.
pull up 저항의 경우 VCC - Ru < Pin & SW(GND) 으로 연결되고,
pull down 저항의 경우 GND - Rd < Pin & SW(VCC) 로 연결됩니다.
VCC로부터 GND까지의 전류 흐름을 보면, 스위치가 열린 pull up 저항은 VCC - Ru - Pin 으로 연결되기에 대부분의 전압이 Pin에 걸릴 수 있습니다. 여기까지는 말씀하신 부분이구요. 다음 관건인 스위치가 닫힌 pull down 저항의 경우 VCC - Pin, VCC - Rd - GND 둘의 회로가 병렬로 생깁니다. VCC와 Pin이 직접적으로 연결되죠. Rd의 값과는 관련 없이 Pin은 HIGH 값을 가질 수 있습니다.
물론 Rd의 값이 너무 낮거나 VCC에 공급되는 전류가 너무 작을 경우, 말씀하신 대로 작은 쪽으로 대부분 전류가 흘러버리게 됩니다. 근데 일반적인 상황에서는 이러면 그냥 회로가 타버린다고 보시면 됩니다. 따라서 Rd 값도 너무 낮으면 HIGH 의 유지에 문제가 생기게 됩니다. 또 너무 높으면 스위치를 열었을 때 Pin에 차 있던 전하가 천천히 빠져나가게 되어 HIGH에서 LOW로 떨어지는 fall time이 길어지게 되죠.

[@audi0615]

@@귤까모 와우 상세한 답변 감사드립니다. 핀의 임피던스(?)가 매우 높다고 하셨는데 다른 사이트를 보니 100k~1M 옴의 저항이라고 하더라고요 그래서 풀다운에서 스위치가 닫힌 경우 VCC-Rd-GND, VDD-핀내부저항-GND 이렇게 두개의 저항이 병렬 연결된게 아닌가 싶어서 질문드린겁니다. 그렇다면 저항이 병렬 연결되었으니 저항이 비교적 낮은 Rd 쪽으로 대부분의 전류가 흐르고 나머지 일부 전류만 핀으로 가지 않나요? 전류가 핀으로 많이 흐르는 것을 방지하기 위해 일부러 이렇게 한것인지 궁금합니다.
참고로 저는 전기전공자가 아니고 옴의 법칙 정도만 알고 있습니다.

[@귤까모]

@@audi0615 앞 대댓글의 '물론 Rd의 값이 너무 낮거나 VCC에 공급되는 전류가 너무 작을 경우'~ 부터가 정확히 말씀하신 부분에 대한 답변입니다. 아시다시피 하나의 전원 공급에 연결된 각각의 병렬 회로는 독립된 전압을 받기에, 전류만 고려하면 되죠. 쉽게 말해서 핀과 pull down 저항으로 빠져나갈 수 있는 누설전류보다 VCC의 전류 공급량이 더 높다는 가정 하에 문제 없이 HIGH 값을 받을 수 있다는 뜻입니다. 반대로 말하면 전류 공급량이 너무 낮으면 회로가 제대로 동작하지 않을 가능성이 높다는 말입니다. 실제로 그래서 PCB를 설계할 때도 이런 부분까지 고려해서 다이오드 값을 선택하게 되죠.

[@audi0615]

@@귤까모 답변 감사드립니다. 이제 이해가 갑니다. 그럼 풀다운 저항이 핀으로 과도한 전류가 들어가는 것을 방지하는 역할을 한다고 보면 되겠군요. 저와 같은 비전공자가 볼때는 굳이 풀다운 저항이 없어도, 푸시버튼을 떼면 GND에 연결되니까 OFF, 푸시버튼을 누르면 5V에 연결되니까 ON이라고 생각할 수 있거든요.

[@Winters84]

교슈님 사랑합니다 ㅎㅎ

[@MeowTennis]

전자공학도인데 도움이 많이 됐습니다. 감사합니다

[@bloodkal]

조금이라도 도움되셨다면, 저야말로 감사합니다.

[@dongwookshin1540]

와 설명 좋아요

[@3월-s3y]

잘 보고 갑니다^^

[@로-n6l]

좋은영상 감사합니다. 의문이 드는게 풀업저항에서 입력단에 5V전압과 스위치쪽를 닫으면 OV전압과 쇼트가 안나나요?