プルアップ抵抗の決め方、電圧の浮上り

ここでは、プルアップ抵抗による電圧の浮き上がりとプルアップ抵抗の選定方法を説明します。

プルアップ抵抗の選定方法

電圧検出器のプルアップ抵抗は10k～数100kΩ程度が一般的です。
プルアップ抵抗の抵抗値が小さい場合は、ドライバFETのオン抵抗により”L”電圧とVssとのずれが大きくなります。同様にプルアップ抵抗の抵抗値が大きい場合は、ドライバFETのリーク電流により”H”電圧とVIN(VDD)とのずれが大きくなります。
そのため、実仕様条件で後段 IC の論理を満たせるようなプルアップ抵抗を選定して下さい。
出力”L”時にプルアップ抵抗に流れる消費電流を低減したい場合はプルアップ抵抗値を高めに設定して下さい。
外部ノイズ等の影響でアプリケーションが誤動作することを防止したい場合は、プルアップ抵抗値を低めに設定して下さい。

【Appendix】出力”L”最大値 / “H”最小値 計算方法

XC6138シリーズを例として、出力”H”電圧, 出力“Ｌ”電圧の最大値・最小値を計算します。

【出力“L”電圧 最大値】

V_RESETB = Vpull / (1 + Rpull / R_{ON_MAX})
Vpull ：プルアップ電圧
R_{ON_MAX} ：Nch ドライバ の ON 抵抗 MAX.

計算例) VDD=2.2V, Vpull=1.8V, Rpull=10kΩ 時
Step 1. R_{ON_MAX}算出
電気的特性より、R_{ON_MAX}をV_RESETB/I_{RBOUT_MIN}から算出
R_{ON_MAX} = 0.3V / 2.5mA ≒ 120Ω (MAX.)

Step 2. V_RESETB算出
R_{ON_MAX}を用いて、出力“L”電圧 最大値を算出
V_RESETB = Vpull / (1 + Rpull / R_{ON_MAX}) = 1.8V / (1 + 10kΩ / 120Ω) ≒ 21mV

【出力“H”電圧 最小値】

V_RESETB = Vpull – Rpull × I_{LEAKN_MAX}
Vpull                ：プルアップ電圧
I_{LEAKN_MAX}     ：Nch ドライバ のリーク電流 MAX.

計算例) Vpull=6.0V, Rpull=100kΩ 時
Step 1. I_{LEAKN_MAX}
電気的特性より、I_{LEAKN_MAX} = 0.1μA (MAX.)

Step 2. V_RESETB算出
I_{LEAKN_MAX} を用いて、出力“H”電圧 最小値を算出
V_RESETB= Vpull – Rpull × I_{LEAKN_MAX} = 6.0V - 100kΩ × 0.1μA = 5.99V