[erledigt] Dimensionierung von Pull-up-Widerständen willkürlich?

Namd allerseits!

Pull-up-Widerstände sind mir bislang mit drei verschiedenen Werten begegnet: 1k, 4k7 und 10k.

Da ich bislang nicht erkennen konnte, dass die Werte einer Formel folgend gewählt wurden, frage ich mich, ob es eine Regel gibt, nach der man sich für einen dieser Werte entscheidet – oder ist das eine willkürliche Entscheidung?

Vielen Dank vorweg!

Gregor

Ich denke das ist eher eine willkürliche Entscheidung was man gerade zur Hand hat. Prinzipel würde ich ihn eher recht hochohmig nehmen und unötige Ströme gering zu halten. Als Standart nehm ich meist so um die 10k.

Kommt auf die Anwendung an und hat u.a. mit der Leitungskapazität, der Frequenz des Signals und dem Stromverbrauch zu tun

Hier sieht man die wie sich unterschiedliche Pullups bei I2C auswirken: http://dsscircuits.com/articles/effects-of-varying-i2c-pull-up-resistors Da stehen auch ein paar Rechnungen wie man die Obergrenze in Abhängigkeit von der Kapazität und der geforderten Anstiegszeit berechnet.

Taster z.B. sind da weit weniger empfindlich

Pullups sollen einem Eingang einen definierten Pegel geben und gleichzeitig nicht zuveil Strom fließen wenn der Taster betätigt wird. Diese Grenzwerte liegen bei einigen MOhm und bei einigen Kohm.

Alle Werte zwischen diesen 2 Extremen gehen gut. Je höher der Strom ist desto störresistenter ist die Schaltung. Normalerweise nimmt man Werte zwischen 10kOhm und 100 kOhm

Grüße Uwe

gregorss: Namd allerseits!

Pull-up-Widerstände sind mir bislang mit drei verschiedenen Werten begegnet: 1k, 4k7 und 10k.

Da ich bislang nicht erkennen konnte, dass die Werte einer Formel folgend gewählt wurden, frage ich mich, ob es eine Regel gibt, nach der man sich für einen dieser Werte entscheidet – oder ist das eine willkürliche Entscheidung?

Vielen Dank vorweg!

Gregor

Hallo Gregor,

willkürlich sind diese keinesfalls. Für AVRs sind 10k typisch, bei anderen Controllern auch durchaus 20k. Hier können fast beliebige Werte zwischen wenigen k bis hin zu 100k gewählt werden. Jedoch ist gerade bei 10k - 20k das Verhältnis zwischen Stabilität und stromsparen sehr gut.

1k kenne ich eher als Angstwiderstände in Reihe zu irgendwelchen Pegeln. Bei I2C ist das ganze defeniert. Je nach Anzahl der Geräte und Leitungslängen variert das Ganze.

Vielen Dank für die Antworten!

Da ich kein Elektroniker bin, sondern Elektronik „nur“ als Teil meines Mechatronik-Bastelhobbys betreibe, trug ich diese Frage ziemlich lange mit mir herum. Jüngstes Beispiel ist das Datenblatt des DS1307 (RTC mit I²C): Dort ist zwar erwähnt, dass ein Anschluss mit Pull-up-Widerstand ausgestattet werden soll, aber welchen Wert dieser haben soll, ist dort nirgendwo erwähnt. Der bislang höchste Wert, der mir begegnet ist, ist ein 220k-Widerstand, der als Pull-down-Widerstand an der Basis eines NPN-Transistors hängt.

Gruß

Gregor

Hier werden 2 Dinge gemischt.

Einerseits Pullup-Pulldownwiderstände für Eingänge von Tastern und andererseite Pullupwiderstände für den I2C Bus.

Das was ich gesagt hatte gilt für Pullups/pulldownwiderstände an Tastern, Schaltern und ähnlichem.

Bezüglich I2C: Der Pullupwiderstand an SDa bzw SCL diehnt dazu daß die Signalleitung auf + Versorgngdspannung gezogen wird. Alle Ausgänge der I2C Bausteine können die Leitung nur auf Masse = LOW = 0 ziehen. Für HIGH = 1 = Versorgungsspannung braucht es einen Pullupwiderstand. Der genaue Wert hängt von der Kapazität der Leitungen und der Eingangslast (Strom) der Bausteine. Der pullupwiderstand muß den Eingngsstrom des I2C Bausteine aufbringen und gleichzeitig innerhalb der Zykluszeit ddie Leitungen auf HIGH bringen.

Der genaue Wert hängt vom Kabel/Verbindung bzw Länge zwischen den einzelnen Busteilnehmern und der Anzahl der I2C Bausteine ab. Den Effekt eines zu kleienn Pullupwiderstandes hat Serenifly mit http://dsscircuits.com/articles/effects-of-varying-i2c-pull-up-resistors erklährt.

Grüße Uwe

Nochmal danke!

Mir wird mal wieder klar, dass Elektroniker vielleicht doof sein können, aber nicht unbedingt dumm sind. Mit mir ist das genauso.

Gruß

Gregor

uwefed:
Den Effekt eines zu kleienn Pullupwiderstandes hat Serenifly mit http://dsscircuits.com/articles/effects-of-varying-i2c-pull-up-resistors erklährt.

Da sieht man eher was passiert wenn der Widerstand zu groß ist. Die Kapazität wird zu langsam geladen oder nicht vollständig in der verfügbaren Zeit.

Für einen zu kleinen Widerstand (1k) muss man ganz genau hinsehen. Das sieht man hier besser:
http://www.gammon.com.au/forum/?id=10896&reply=5#reply5
Das ist eine Replik der Experimente auf der ersten Seite, aber die Bilder sind größer. Da sieht man dass bei <1k der Low Pegel nicht mehr bei 0V liegt

Serenifly: Da sieht man ...

Ganz gut ist da außerdem zu erkennen, wie hilfreich ein Oszi sein kann. Ich habe vieles erst kapiert, als ich mir vor ungefähr drei Jahren ein gebrauchtes Analog-Oszi zugelegt habe. Es ist zwar ganz schön, wenn man mit einem Multimeter eine Spannung messen kann, aber wenn sehen kann, wie sich eine Spannung über eine Zeit ändert, ist das eine echte Offenbarung.

Da das Oszi durch Nichtgebrauch irgendwann nicht mehr zu gebrauchen war (Potis mögen es wohl gar nicht, wenn sie nur selten benutzt werden), habe ich mir ein kleines digitales Taschending zugelegt. Das ist zwar ein bisschen fummlig und die Bandbreite ist vergleichsweise lächerlich, aber für meine Zwecke genügt es vollkommen.

Gruß

Gregor