Sep 072013

 

Las resistencias pull-up son resistencias que se utilizan en circuitos lógicos digitales. Tienen la misión de que las entradas lógicas del sistema se mantengan en los niveles correctos en caso de que otros dispositivos o circuitos se conecten o desconecten del sistema. Las resistencias pull-up establecen la tensión en un nivel alto hasta una tensión precalculada. La función principal de una resistencia pull-up es evitar que una corriente excesiva fluya a través del circuito cuando necesitamos un nivel lógico bajo.

Esta resistencia no solo se coloca en las entradas, en todos los circuitos integrados que tengan las salidas en colector abierto es necesario su uso para obtener el nivel lógico alto o de Vcc. En este enlace se puede ver una tabla con las puertas lógicas que utilizan la salida en colector común.

Podemos hacer una clasificación de las resistencias de Pull Up:

  • Pull Up activo  se usa un transistor para sustituir a la resistencia de polarización en un circuito integrado con el fin de proporcionar baja impedancia de salida sin que se consuma gran energía.
  • Pull Up pasivo solos usa una resistencia para polarizar la salida o entrada del circuito digital, también se aplica en circuitos analógicos como en la carga de un condensador.

En circuitos simples con unas pocas entradas y salida el tema del consumo de energía no nos debe preocupar mucho, según la familia lógica de circuitos que utilicemos el rango de valor de esta resistencia suele ir de 1kΩ a 100kΩ.

La mayoría de circuitos digitales ya llevan integrada esta resistencia de Pull Up, los circuitos que tengan salidas en colector abierto tendrán que llevar esta resistencia en su salida ya que si no probablemente nunca veamos un “1” lógico en su salida.

Otras ventajas de la resistencia Pull Up es que podemos tener mas inmunidad al ruido y obtener un Fan Out mas elevado.

Resistencia Pull Up

Resistencia Pull Up

Actualmente hay muchos circuitos integrados de alta escala de integración que disponen la posibilidad de habilitar esta resistencia de Pull Up como el caso de los arduino en el siguiente ejemplo al Pin 10 se le programa como entrada y con una resistencia de Pull Up habilitada.

void setup() {
  pinMode(10, INPUT);
  digitalWrite(10, HIGH); // Resistencia Pull Up habilitada
}


Dic 172011

 

Este circuito de resistencias con varias baterías o pilas es un ejercicios que se pone mucho en examenes, en el se resuelven intensidades y potencias. Habrá que repasar la Ley de Ohm y las Leyes de Kirchhoff.

Métodos de resolución de circuitos

Sistema de mallas

Métodos de resolución de circuitos

 

Ejemplo 8: determinar las incógnitas de todo el circuito.

V1 = 20 V
V4 = 20 V
V2 = 30 V
R par = 10Ω
V3 = 10 V
R impar = 5 Ω

(1) V1– V2 = I1.(R1 + R2 + R5) – I2.R5 – I3.0
(2) V3 = I2.(R4 + R5 + R3) – I1.R5 – I3.R3
(3) V2– V4 = -I1.0 – I2.R3 + I3.(R3 + R6)
Reemplazando:
(1) 20V – 30 V = I1.(10 Ω + 5 Ω + 10 Ω)- I2.10 Ω- I3.0
(2) 10V = I2.(5 Ω + 10 Ω + 10 Ω)- I1.10 Ω- I3.10 Ω
(3) 30V – 20 V = -I1.0 – I2.10 Ω + I3.(10 Ω + 5 Ω)
(1) -10V = I1.25 Ω- I2.10 Ω- I3.0
(2) 10V = -I1.10 Ω + I2.25 Ω- I3.10 Ω
(3) 10V = -I1.0 – I2.10 Ω + I3.15 Ω
1) Determinante de todas las incógnitas = Δ

Δ=25Ω
-10Ω
-10 Ω
25 Ω
-10 Ω
0 Ω
-10 Ω
15 Ω
Þ Δ= (9.375 + 0 + 0) Ω³ – (0 + 1.500 + 2.500) Ω³Þ Δ= 5.375 Ω³

2) Determinante de I1 = Δ1

Δ1 =-10 V
10 V
10 V
-10 Ω
25 Ω
-10 Ω
0 Ω
-10 Ω
15 Ω
Þ Δ1 = (-3.750 + 1.000 + 0) VΩ ² – (0 – 1.000 – 1.500) VΩ ² Þ Δ1 = -250 VΩ ²

3) Determinante de I2 = Δ2

Δ2 =25 Ω
-10 Ω
0 Ω
-10 V10 V
10 V
0 Ω
-10 Ω
15 Ω
Þ Δ2 = (3.750 + 0 + 0) VΩ ² – (0 – 2.500 + 1.500) VΩ ² Þ Δ2 = 4.750 VΩ ²

4) Determinante de I3 = Δ3

Δ3 =25 Ω
-10 Ω
0 Ω
-10 Ω
25 Ω
-10 Ω
-10 V
10 V
10 V
Þ Δ3 = (6.250 – 1.000 + 0) VΩ ² -(0 + 1.000 – 2.500) VΩ ² Þ Δ3 = 6.750 VΩ ²

Luego:
I1 = Δ1Þ I1 = -250 VΩ ²/5.375 Ω³ Þ I1 = -0,047 A
I2 = Δ2Þ I2 = 4.750 VΩ ²/5.375 Ω³ Þ I2 = 0,884 A
I3 = Δ3Þ I3 = 6.750 VΩ ²/5.375 Ω³ Þ I3 = 1,256 A
A I1 se le invierte el sentido por ser negativo.

i1 = I1 = 0,047 A
i3 = I2 = 0,884 A
i4 = I3 = 1,256A
i6 = I3 – I2 = 0,372 A
i5 = I1 + I2 = 0,931 A
i2 = I3 + I1 = 1,303 A

Para verificar se pueden aplicar las leyes de Kirchhoff
1) Se estudia una malla (1° ley)
2) Se estudia un nodo (2° ley)
Otro método consiste en comparar la potencia de los elementosactivos contra la potencia de los elementos pasivos.

P2 = V2.I2 = 30 V. 1,303 A = 39,09 W P3 = V3.I3 = 10 V. 0,884 A = 8,84 W
P4 = V4.I4 = 20 V. 1,256 A = 25,12 W
P1 = V1.I1 = 20 V. 0,047 A = 0,94 W
Potencia de elementos activos = 47,93 W
PR12 = (R2 + R1).i1 ² = 15 Ω.(0,047A) ² = 0,0331 WPR4 = R4.i3 ² = 5 Ω.(0,884A) ² = 3,9073 W
PR6 = R6.i4 ² = 5 Ω.(1,256A) ² = 7,8877 W
PR5 = R5.i5 ² = 10 Ω.(0,931A) ² = 8,6676 W
PR3 = R3.i6 ² = 10 Ω.(0,372A) ² = 1,3838 W
Potencia de elementos pasivos = 47,94 W
Potencia de elementos activos
Potenciade elementos pasivos
= 47,93 W
= -47,94 W
@0 W

Este ejercicio esta extraído de http://www.fisicanet.com.ar



Nov 302011

 

rp_resistencias.jpgEn este estupendo vídeo de Twistx77 podemos hacer un repaso rápido o resumen del funcionamiento de las resistencias y su comportamiento en circuitos serie y paralelo, así como obtenemos las corrientes que circulan por ellas y sus potencias. La Ley de Ohm y su aplicación para hallar corrientes, potencias y sus relaciones.

También veremos diferentes tipos de resistencias, como los potenciometros, resistencias de potencia y sus usos.