플로팅 현상, 쇼트 문제, 풀 업 저항, 풀 다운 저항

YUN·2025년 8월 15일

[MCU]

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1. 플로팅 현상

위외 같은 경우

  • Switch ON -> Input에 정상적으로 LOW가 들어간다.
  • Switch OFF -> Input이 GND와 연결되지 않았다고HIGH가 아니라Floating 상태가된다. (공중에 떠다니는 상태로, 노이즈의 영향에 인해 아주 빠르게 LOW 와 HIGH가 바뀌게됨)

이 것을 방지하기위해 VCC를 달아주면된다.

2. 단락 문제

앞서 얻은 결론으로 위 처럼 VCC를 달아주었다.

  • Switch ON -> GND(0V)와 VCC(5V)가 SHORT 된다.
    • 이렇게되면, 도선 내부 저항 (아주 작은 저항값)에 5V의 전압이 걸리게되고,
      옴의 법칙 I=V/R=5/0.000xxx 값이 되어 아주 큰 과전류가 순식간에 흐르게된다.
      이는 회로를 손상시킨다.
  • Switch OFF -> Input에 정상적으로 HIGH가 들어간다.

그렇다면 어떻게 해야할까? 저항을 하나 달아주면 된다.

3. 풀 업 저항

의 회로처럼 저항을 달아준다.

  • Switch ON -> Input에 정상적으로 LOW가 들어간다.
  • Switch OFF(기본 상태) -> Input에 정상적으로 HIGH가 들어간다.

Switch OFF시 Input에 HIGH가 들어가는 이유

물론, 풀업 저항에 의해 전압 분배가 발생된다.

그러나 MCU의 입력핀은 저항이 매우 매우 매우 크다.

따라서 MCU의 입력 핀을 매우 큰 저항으로 모델링하면, 직렬 저항의 전압 분배법칙에 의해 MCU의 입력핀에 거의 모든 전압이 걸리게된다.

이는 MCU의 입력핀에 거의 5V에 아주 가까운(거의 5V인) 전압이 걸림을 의미한다.

MCU 별로 HIGH 와 LOW로 인식하는 값의 범위(마진)이 존재하므로 5V에 아주 가까운 값HIGH로 인식될 것이다.

4. 풀 다운 저항

  • Switch ON -> Input에 정상적으로 HIGH가 들어간다.
  • Switch OFF(기본 상태) -> Input에 정상적으로 LOW가 들어간다.
    • Switch OFF 시에도 마찬가지로 전압 분배 법칙을 잘 생각해보자

5. 풀 업 저항 vs 풀 다운 저항

상황에따라 무엇을 써야 하는지가 달라지겠지만,

일반적으로 풀 업 저항이 노이즈에 더욱 강하고 더욱 보편적으로 사용된다.

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전자공학부 학부생의 임베디드 시스템 학습 기록입니다.

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