Роль резистора, например, в вентиле И

Резисторы обычно используются для измерения электрических устройств в диапазонах напряжения, тока, постоянных времени и т. д., которые необходимы. В этом конкретном примере резистор используется для измерения падения напряжения в случае, если один из входов имеет низкое напряжение (ниже, чем$V$), так что ток течет от$V$на вход (он может течь только в этом направлении из-за способа подключения диодов).

Как только ток$I$течет, капля$V_{drop}=IR$будет падать на резисторе и понижать выходное напряжение. Это обеспечивает функциональность вентиля И. Если оба входных напряжения высоки, ток не будет протекать или будет протекать только небольшой ток, поэтому упадет лишь небольшое напряжение, сохраняя высокое выходное напряжение. Если один из слишком входов имеет низкое напряжение, выходное напряжение упадет.

С точки зрения логики, высокое напряжение соответствует логическим единицам, а низкое — логическим 0.

Обобщить$V$имеет размеры, чтобы определить, что такое «низкое» и «высокое» напряжение. и$R$имеет размеры, определяющие, насколько большим будет падение напряжения.

Резистор обеспечивает логическую единицу, когда оба входа имеют высокий уровень. Что касается выбора резистора, то это вопрос двух противоречивых требований.

(1) Вы хотите, чтобы резистор был низким, чтобы задержка распространения цепи для переходов от низкого к высокому была короткой. То есть вы хотите, чтобы он быстро управлял емкостной нагрузкой (например, провод плюс паразитные емкости). Если нагрузка равна C, а ваш бюджет времени для задержки времени нарастания равен T, то вы хотите$RC < T$так что выбирай$R < C/T$.

(2) Вы хотите, чтобы резистор был высоким, чтобы схема не пропускала большой ток через диоды, когда выход низкий. Если максимальный ток, который может потреблять ваш самый слабый вход (при низком уровне напряжения), равен I, то вам нужно$IR > V - V_d$где$V_d$- падение напряжения на диоде, смещенном в прямом направлении, поэтому$R> (V-V_d)/I$.

Этот тип логического элемента И несколько примитивен в том смысле, что его низкое выходное напряжение на диоде выше, чем низкое входное напряжение. Поэтому его выход имеет меньшую помехоустойчивость, чем его вход (по сравнению с тем же высоким уровнем напряжения). Это можно сделать только столько раз, прежде чем исчерпается запас по шуму. Вот почему современные логические семейства имеют менее примитивные выходные каскады.

Я могу ошибаться, но я думаю, что вопрос касается роли резисторов в целом, и это просто использование логического элемента И в качестве примера.

Если это так, резисторы могут использоваться для достижения многих целей в схеме с логической точки зрения, но с точки зрения электричества они действительно являются просто пассивными компонентами, которые сопротивляются прохождению тока (см. http://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_component #резисторы ).

Много раз я слышал, как люди, которые довольно плохо разбираются в электронике, такие как я, задавались вопросом, зачем тут или там нужен резистор. Все зависит от цепи. Это может быть похоже на то, как указывалось в некоторых ответах, для повышения (или понижения) напряжения или просто для ограничения величины тока, протекающего в определенной точке цепи (например, для ограничения величины тока светодиода или любой другой компонент может выдержать).

Эта последняя причина представляет особый интерес для практических приложений, где вы не можете допустить, чтобы ток без ограничений протекал через компонент, потому что это, скорее всего, приведет к его необратимому повреждению (это может быть даже опасно и вызвать перегрев, пожар или взрыв). Это будет использование резистора, чтобы справиться с физическим ограничением компонента.

В качестве последнего комментария, существует много типов резисторов. Величина их сопротивления может быть постоянной или переменной, а среди переменных - изменяться в зависимости от света, тепла, влажности и многих других явлений.

Рассмотрим идеальную ситуацию, когда падение потенциала на диоде почти$0$и обозначьте ветвь с резистором как «ветвь$V$' .

Рассмотрим ситуацию, когда$A$Я сидел$V$потенциал и$B$в$0$.

Будет падение потенциала из-за резистора$R$в$V$ветвь. Ветвь$A$будет иметь сравнительно более высокий потенциал, но диод не будет пропускать ток. Итак, ветка$A$можно игнорировать.

Ветвь$B$находится на более низком потенциале. Значит, по этой ветви течет ток от$V$ветвь. С$B$Я сидел$0$V , ветвь «выхода» и конечная точка резистора$R$находятся в$0$В тоже.

Если бы резистор отсутствовал, то было бы короткое замыкание, так как один конец$V$бренд был бы на$0$потенциал (за счет отделения$B$), а другой конец будет в$V$потенциал. Таким образом , без какого-либо резистора, создающего падение, будет падение потенциала .