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Conception / Interfaces numériques

Calculateur Pull-up / Pull-down

Dimensionnez une résistance de polarisation à partir du courant GPIO, des seuils logiques, de la capacité de ligne et du timing. Comparez des valeurs normalisées avant de figer le schéma.

Configuration de la ligne

Niveau HIGH passif ; une sortie ou un interrupteur force activement le niveau LOW.

Limites logiques et GPIO

V
V
V
mA
V
V

Ligne et cible

pF
kHz

Budget de timing générique : 30 % de la période saisie. Utilisez la fiche technique de l’interface si elle impose une limite de front plus stricte.

Plage de résistance sûre

Prêt

La résistance souhaitée appartient à la plage courant/timing et les deux niveaux logiques statiques passent.

Rmin · courant / montée1,1 kΩ
Rmax · timing37,39 kΩ
Résistance souhaitée4,7 kΩ

Une résistance nominale peut satisfaire les deux contraintes de premier niveau.

Choix E-séries sûrs

Cliquez pour tester la valeur
Courant lorsque LOW617 µA
Courant à l’état opposé617 µA
Puissance statique max. de R1,789 mW
Constante RC τ470 ns
Temps de front RC1,034 µs
Temps jusqu’au seuil logique377,1 ns
Budget de timing3 µs

Niveaux statiques conformes

Niveau LOW400 mV
Niveau HIGH3,3 V
Rmin=VCCIGPIO,maxR_{min}=\dfrac{V_{CC}}{I_{GPIO,max}}
τ=RC,t10 ⁣ ⁣90=2.2RC\tau=RC,\quad t_{10\!-\!90}=2.2RC
tVIH=RClnVCCVOLVCCVIHt_{VIH}=RC\ln\dfrac{V_{CC}-V_{OL}}{V_{CC}-V_{IH}}

Carte de tolérance : fréquence × capacité de ligne

Balayage de premier niveau sur neuf coins. Chaque case affiche le choix E24 sûr pour ce coin fréquence/capacité ; cliquez pour l’examiner.

PrêtÀ vérifierNon sûr
Fréquence de ligne / Capacité totale de ligne
×0.5 C
nominal C
×2 C
×0.5 f
nominal f
×2 f
Coin sélectionnénominal f · nominal C
Conditions appliquées100 kHz · 100 pF
Verdict du coinPrêt

Ce modèle RC est un premier écran. Incluez chaque broche, piste, câble et sonde dans la capacité de ligne, puis validez les fuites, la tolérance de la résistance, la résistance de sortie, la plage d’alimentation, la CEM et les fiches techniques des composants retenus.

Guide d’interface numérique

Choisir une résistance de pull-up ou pull-down qui tient la ligne

Une résistance de polarisation ne fixe pas seulement un état par défaut. Trop faible, elle surcharge le pilote qui force l’état opposé ; trop élevée, elle laisse la capacité de ligne ralentir le front. L’outil relie ces deux limites à une valeur réellement achetable.

Méthode et hypothèses

Rmin est calculée avec la limite de courant GPIO saisie, de manière volontairement conservatrice. Rmax vient du franchissement du seuil logique par le réseau RC ; en I²C, l’outil applique la convention de montée 30–70 % au profil Sm, Fm, Fm+, Hs ou UFm choisi. Hs avertit lorsque l’assistance de montée active du contrôleur doit être validée, tandis qu’UFm signale qu’un pull-up passif ne s’applique pas. LineScope balaie ensuite la fréquence et la capacité autour du point nominal pour rendre la marge visible.

Entrées à vérifier

Limites de la fiche technique

Saisissez VOL(max), VOH(min), VIL(max), VIH(min) et la limite de courant appropriée. Ne mélangez pas les capacités source et sink : elles sont souvent différentes pour un même GPIO.

Capacité réellement vue par la ligne

Additionnez les broches, les pistes, les câbles, les connecteurs et les sondes. Une sonde d’oscilloscope, un module distant ou un câble peuvent facilement dominer la capacité supposée de la piste.

Démarche recommandée

  1. 1Choisissez le mode : pull-up, pull-down, drain ouvert, GPIO à l’état flottant ou I²C. En I²C, choisissez ensuite Sm, Fm, Fm+, Hs ou UFm ; le profil règle automatiquement sa fréquence et son budget de montée.
  2. 2Relevez la fenêtre Rmin–Rmax, puis testez la valeur E12, E24 ou E96 proposée la plus adaptée à votre approvisionnement.
  3. 3Cliquez les coins LineScope les plus sévères, puis validez tolérances, fuites, température, alimentation et forme de front sur le matériel réel.

Exemple de lecture

À 3,3 V avec 3 mA de courant GPIO et 100 pF, une résistance de 4,7 kΩ peut laisser une fenêtre confortable à 100 kHz. Si un câble double la capacité et que le bus passe à 400 kHz, LineScope peut montrer que cette même valeur ne franchit plus la limite de montée ; une valeur plus faible ou une capacité réduite devient alors nécessaire.

Ce que ce calcul ne remplace pas

Le modèle est un premier écran RC. Il ne modélise pas les fuites, les pulls déjà montés sur des modules, les tolérances de résistance, les plages VCC min/max, la résistance dynamique du transistor, le bruit, la CEM ni les détails d’un contrôleur Hs avec source de courant active. UFm est traité comme un bus push-pull unidirectionnel, sans résistance de polarisation passive.

Questions fréquentes

Pourquoi Rmin utilise-t-elle VCC et non seulement VCC − VOL ?

Le calcul traite le courant GPIO saisi comme une limite absolue et préfère donc une borne prudente. Si vous employez un IOL garanti à une VOL spécifiée, confrontez toujours cette condition exacte à la fiche technique du pilote.

Pourquoi I²C ne suit-il pas simplement 30 % de la période ?

I²C définit des limites de montée distinctes selon le mode de bus. Elles s’appliquent entre 30 % et 70 % du rail, ce qui est pourquoi l’outil affiche la constante 0,8473RC pour ce mode.

Références à consulter

  • Références de méthode : fiches techniques du GPIO et des entrées réceptrices ; spécification I²C correspondante pour la capacité de bus, IOL et les limites de montée ; EIA/IEC 60063 pour les séries de valeurs normalisées.
  • Pour toute interface hors carte ou critique, vérifiez aussi les niveaux au pire cas de température et d’alimentation avec une sonde à faible capacité.

Contenu pédagogique original, revu pour la clarté technique le 20 août 2026. Vérifiez toujours les fiches techniques, les normes applicables et votre conception avant mise sous tension ou fabrication.