Conhecimento
O que são resistores de Pull-Up e Pull-Down?
Na eletrônica, sempre queremos que os sinais digitais sejam bem definidos, os resistores de Pull-Up e Pull-Down são usados para garantir isso!
Por exemplo, ao ligar um botão em um microcontrolador da seguinte maneira:
Dessa forma, ao pressionar o botão, será enviado 5V ao microcontrolador, o que corresponde ao sinal lógico 1. Mas e quando o botão não está pressionado ou durante o pequeno período onde ele está sendo solto? Nesse caso, não há um sinal bem definido sendo enviado ao microcontrolador, fazendo com que ele possa oscilar entre 0V e 5V, ou entre 0 e 1.
Ou seja, Pull-Up e Pull-Down são técnicas usadas em circuitos eletrônicos para definir o estado padrão de um pino quando não há sinal ativo!
Qual a Diferença entre Pull-Up e Pull-Down?
- – Pull-Up: Imagine que você está “puxando” o pino para a posição mais alta. Isso significa que, na ausência de um sinal, o pino estará em um estado lógico alto (1), que pode ser 5V ou 3,3V, dependendo do circuito. Então, o Pull-Up é usado para garantir que o pino esteja no nível alto quando não está sendo ativamente dirigido por outro componente.
Caminho da Corrente com o Botão Solto, Enviando VCC ao pino
Quando o botão não está pressionado, o sinal que é enviado ao pino do microcontrolador é o sinal do VCC, ou 1, visto que o botão está aberto, portanto o único caminho para a corrente é através do resistor de Pull-Up de 10kΩ. Ao pressionar o botão, o circuito é fechado e o sinal enviado ao pino do microcontrolador é GND, ou 0. O motivo de ter o resistor é para não dar curto em entre VCC e GND ao pressionar o botão. Por isso, deve ser utilizado um valor alto de resistência para garantir que não haja um curto ao pressionar o botão.
- – Pull-Down: Aqui, você está “puxando” o pino para a posição mais baixa. Assim, quando não há sinal ativo, o pino estará em um estado lógico baixo (0), que geralmente é 0V ou GND. O Pull-Down é utilizado para assegurar que o pino esteja no nível baixo quando não está sendo controlado por outro dispositivo.
- Caminho da Corrente com o Botão Solto, Enviando GND ao Pino
Caminho da Corrente com o Botão Pressionado, Enviando VCC ao Pino
Com o resistor de Pull-Down, quando o botão não está pressionado, o sinal enviado ao pino é o GND (ou 0), e ao pressionar o botão, o sinal enviado é o VCC (ou 1). De maneira semelhante ao Pull-Up, o resistor está ali para garantir que não haja curto entre VCC e GND ao pressionar o botão, e também deve possuir um valor alto de resistência.
Os valor dos resistores de Pull-Up e Pull-Down são determinados a depender do circuito, variando de 1kΩ a 100kΩ. Então como escolher? Como tudo na engenharia, é um equilíbrio entre velocidade e potência.
Ao usar um resistor com baixa resistência, ele irá permitir que a corrente flua com mais velocidade, garantindo uma resposta rápida do circuito, mas pode ser que por conta dessa resposta ser tão rápida, o fluxo de corrente pode ser elevado demais para a aplicação ou não ter tanta potência para a aplicação.
Já com um resistor de alta resistência, irá impedir que a corrente flua com tanta velocidade, mas o circuito terá uma resposta mais lenta.
Para aplicações comuns com microcontroladores, valores de 4,7kΩ a 20kΩ são os mais utilizados!
Em resumo, o Pull-Up mantém o pino em um estado alto por padrão, enquanto o Pull-Down o mantém em um estado baixo por padrão.
Qual Devo Usar, Pull-Up ou Pull-Down?
A resposta depende de o que o seu circuito se propõe a fazer. Mas há algumas recomendações. Por exemplo, ao usar um botão conectado a um microcontrolador, faz sentido usar um resistor de Pull-Down, visto que quando o botão não estiver sendo pressionado, a leitura será 0, e quando for pressionado, irá para 1.
Já, por exemplo, se estiver utilizando o protocolo I2C em seu circuito, é necessário utilizar resistores de Pull-Up nos pinos de clock e data, visto que é um requisito do protocolo de comunicação.