کاربرد مقاومت ها { مقاومت LED ، مقاومت Pull up و مقسم ولتاژ }

مقدمه

با سلام خدمت همه شما دوستان. در این جلسه قصد داریم در مورد کاربرد مقاومت ها صحبت کنیم. این جلسه یه مقدار کوتاه هست و ما قصد نداریم خیلی وارد جزییات بشیم. ولی به هر حال لازم هست که پس از شناخت مقاومت ها ، کمی هم از کاربردهای اون ها بدونیم. مثل همیشه پیشنهاد میکنم برای فهم بهتر این مطلب ، ابتدا جلسات زیر رو که در مورد مقاومت ها منتشر شده ، برای فهم بهتر این مطلب مطالعه کنید :

• آموزش مقاومت – بخش اول { شناخت مقاومت ها } 
• آموزش مقاومت ها – بخش دوم { خواندن مقاومت های PTH و SMD } 

محدود کردن جریان LED

مقاومت ها یکی از قطعات کلیدی در مدارات دارای LED هستند و باعث می شوند که LED ها نسوزند. با سری کردن ، یک مقاومت با LED ، ما میتونیم جریان مدارمون رو محدود کنیم و با این کار به LED مون آسیبی نمیرسه. 

[post_shop]

برای این که مقدار مقاومت سری با LED مون رو مشخص کنیم ، باید دو تا پارامتر رو در نظر بگیریم. اولین پارامتر forward voltage  اون LED و دومین پارامتر ، حداکثر جریان عبوری از اون هست. forward voltage همون ولتاژی هست که باعث روشن شدن LED میشه و مقدارش هم بسته به رنگ LED متفاوت هست. ( معمولا این مقدار از 1.7 ولت هست تا 3.4 ولت ) . حداکثر جریان عبوری هم برای LED هایی معمولی که در بازار وجود داره حدود 20 میلی آمپر هست. جریان عبوری از مقاومت باید برابر یا کمتر از این حداکثر جریان عبوری LED باشه. 

با داشتن این دو تا پارامتر ، میتونیم مقاومت سری با LED رو از رابطه ی زیر محاسبه کنیم : 

در رابطه ی بالا V_s مقدار ولتاژ تغذیه هست. ( ولتاژ باتری یا منبع تغذیه ای که به LED متصل شده) . همچنین V_F و  I_F به ترتیب forward voltage و ماکزیمم جریان عبوری از LED هست.

برای مثال ، اگر یک باتری 9 ولت رو به یک LED متصل کرده باشیم و رنگ LED ما قرمز باشه و با فرض این که مقدار forward voltage برای این LED برابر 1.8 ولت و مقدار ماکزیمم جریان عبوری هم برابر 10 میلی آمپر باشه ، آنگاه طبق رابطه ی بالا خواهیم داشت : 

پس مقاومتی که باید با این LED سری کنیم یک مقاومت 720 اهم هست.

تقسیم ولتاژ

یک مدار مقسم ولتاژ ، مداری هست که ولتاژهای بالاتر رو به ولتاژهای پایین تر تبدیل میکنه. با استفاده از سری کردن دو مقاومت ، مقدار ولتاژ ورودی رو میتونیم به ولتاژهای پایین تر بشکنیم. 

در شکل زیر نمونه ای از یک مدار تقسیم ولتاژ رو میبینید: 

هر دو مقاومت R₁  و R₂ به صورت سری به ولتاژ ورودی (V_in) وصل شده اند.  ولتاژ بین دو مقاومت و زمین(Vout) از رابطه ی زیر بدست می آید : 

مثلا اگه مقدار R₁ برابر 1.7 کیلو و مقدار R₂ برابر 3.3 کیلو باشه و ولتاژ ورودی هم 5 ولت باشه در این صورت مقدار Vout برابر 3.3 ولت میشه . 

از تقسیم ولتاژ برای خواندن سنسورهای مقاومتی مثل فتوسل ، سنسور  اندازه گیری خمیدگی  و …  بسیار استفاده میشه. در این مواقع به جای یکی از مقاومت ها ، سنسور قرار داده میشه و به جای مقاومت دیگری هم یک مقاومت ثابت گذاشته میشه و ولتاژ خروجی هم به یکی از پایه های ADC میکروکنترلر متصل میشه تا مقدار سنسور خونده بشه. 

مقاومت Pull-up

از مقاومت Pull-up در جایی استفاده میشه که اگه اون پایه آزاد شد ، به یک مقدار وصل بشه  و نویز روی اون پایه قرار نگیره. بیشتر کاربرد مقاومت های Pull-up هم در میکروکنترلرها هست. در این حالت یک پایه مقاومت به میکروکنترلر وصل میشه و پایه دیگرش هم به یک ولتاژ سطح بالا ( مثل 5 ولت یا 3.3 ولت) متصل میشه. 

بدون استفاده از مقاومت Pull-up ، ورودی میکروکنترلر در حالت شناور قرار میگیره و معلوم نیست که در یک لحظه مشخص چه مقداری رو داره. ممکنه در یک لحظه 5 ولت باشه و در لحظه ای دیگر 0 ولت. 

معمولا همراه با switch ها ، ما مقاومت های Pull-up رو مشاهده میکنیم و وقتی که یک switch باز هست ، پایه میکروکنترلر با یک مقاومت به  مقدار VCC وصل میشه همچنین وقتی که کلید هم بسته هست ، مانع از اتصال کوتاه بین VCC و GND میشه. 

مثلا در مدار بالا ، وقتی که کلید باز هست ، ورودی میکروکنترلر از طریق یک مقاومت به VCC متصل شده و وقتی هم که کلید بسته هست ، پایه میکروکنترلر به زمین وصل شده. 

[/post_shop]

خوب دوستان. برای این جلسه هم کافی هست. مثل همیشه میتونید ما رو در تلگرام و یا اینستاگرام دنبال کنید: