Pull up 저항과 Pull down 저항.

회로를 보면 Pull up(풀업)저항과 Pull down(풀다운) 저항을 자주 볼 수 있고, 자주 접한다.

1. Pull down (풀다운)

위 회로는 풀다운 회로이다.

SW가 평상시에는 눌린상태가 아니기에 입력상태인 PORT는 저항 R1을 거쳐 GND가 연결된 상태이므로 디지털적으로 0(low)가 된다.

위 상태에서 SW1을 push했다고 해보자.

ATmega128을 예로들면 PORT에는 입력으로 레지스터를 설정했을시에 높은 저항을 가진 내부 입력저항이 존재한다. 

그리고 push 스위치를 on시켰을때 전류는 위 그림에서 빨간색 화살표와 같이 GND를 향하여 흐른다.

그러므로 저항 R1에는 5V의 전압이 양단에 걸리며, PORT 역시 5V가 걸린다.(병렬회로에서 전압은 같게 분배된다.)

위 설명이 이해가 안간다면 아래 그림을 보자.

스위치가 on된 상태에서의 회로는 위와 같다고 볼수 있다. 어떠한가? 5V(HIGH)가 PORT에 걸린다고 볼 수 있지 아니한가?

2.Pull up (풀업)

위 회로는 pull up 저항이 연결된 회로이다.

5V가 저항을 거쳐 PORT에 연결되어 있다. 즉, PORT에는 5V(HIGH)가 걸린다.

당연해 보이는가?

그렇다면 묻겠다. PORT가 5V(HIGH)로 입력될시 저항 R의 양단에 걸리는 전압은 어떻게 될까? 5V일까??

정답은? 아니다.

저항 R에는 양단에 전압이 아주 낮게 걸리게 된다.

PORT가 입력으로 사용시 높은 내부 저항이 존재한다고 Pull down에서 설명한것을 잊지 않았다면 간단한 문제이다.

직렬회로에서의 전압은 높은 저항에 걸린다. 따라서 외부에 있는 R1에 전압강하는 극소량이며, 내부 입력저항에 대부분의 전압이 걸려서 HIGH로 인식하는것이다. 

위 상태에서 PUSH 스위치를 눌러 ON시킨다면 R1에 모든 전압이 걸리게 되어 PORT는 0V(LOW)가 된다.

이것도 이해가 안간다면 아래 그림을 보라.

위 회로와 Push sw가 눌린 풀업 저항회로는 똑같은 회로이다. \

 

3. 풀다운 저항과 풀업 저항을 달지 않으면 어떻게 되나요?

 

풀업과 풀다운 저항을 달지 않아도 되지 않느냐는 궁금증을 가진 사람도 분명 존재할것이다.

 

 

 

위 회로는 Pull up 회로에서 풀업저항을 제거한 회로이다.

 

PORT에는 높은 내부 입력저항이 있기때문에 전혀 걱정할 필요가 없다. 정상적으로 5V가 걸려 HIGH로 인식한다.

 

그런데 PORT에 LOW(0V)를 만들기 위해 PUSH 버튼을 누른다면 어떻게 될까?

 

누르는 순간 5V와 GND 사이에는 저항이 없기때문에 엄청나게 무식한 전류가 흐른다. (I = V/R)

 

과전류가 흘러 데미지를 받아 죽는 회로가 될것이다. 그것을 방지하기 위해 Pull up, Pull down 저항이 사용된다.