I²C Neden Pull-Up Direnci Kullanır?

I²C hattındaki SDA ve SCL çıkışları open-drain/open-collector mantığıyla çalışır. Cihazlar hattı LOW seviyesine çekebilir ancak HIGH seviyesini aktif olarak sürmez. Hattın HIGH olmasını pull-up dirençleri sağlar.

Direnç Çok Küçük Olursa

LOW seviyesinde cihaz daha fazla akım sink etmek zorunda kalır. Bu akım cihazın izin verilen sınırını aşabilir ve VOL seviyesi yükselir.

Direnç Çok Büyük Olursa

Hat kapasitansı direnç üzerinden yavaş şarj olur. Yükselme süresi uzar ve özellikle 400 kHz veya daha yüksek hızlarda sinyal zamanlama limitleri aşılabilir.

RC Yükselme Süresi

Pull-up direnci ile toplam bus kapasitansı birlikte RC zaman sabiti oluşturur. Bu nedenle uygun maksimum direnç, hedef I²C hızı ve izin verilen rise time ile ilişkilidir.

Minimum Direnç Yaklaşımı

Rmin (VDD - VOLmax) / IOL

Burada IOL cihazın LOW durumda güvenli biçimde sink edebildiği akım koşuluna göre seçilmelidir.

Maksimum Direnç Yaklaşımı

Maksimum değer I²C spesifikasyonundaki rise time ve toplam bus kapasitansına göre hesaplanır. Farklı hız modlarında izin verilen rise time farklıdır.

Birden Fazla Pull-Up Varsa

Kart ve modüllerin her birinde pull-up bulunabilir. Paralel bağlanan dirençlerin eşdeğeri azalır. Örneğin iki adet 4,7 kΩ pull-up paralel olduğunda yaklaşık 2,35 kΩ eşdeğer oluşur.

Aracı Nasıl Kullanabilirsiniz?

• VDD gerilimini seçin.
• I²C hızını girin.
• Tahmini bus kapasitansını girin.
• Cihazın LOW sink koşullarını kontrol edin.
• Hesaplanan geçerli direnç aralığından standart değer seçin.

Kısa Özet

I²C pull-up direnci hem LOW akımını hem de HIGH yükselme süresini etkiler. Doğru değer tek başına 4,7 kΩ değildir; gerilim, hız ve bus kapasitansına bağlıdır.