Por que um resistor na minha linha de dados Neopixel funciona?

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As práticas recomendadas da Adafruit para suas cadeias de LEDs Neopixel dizem: "Coloque um resistor de 300 a 500 Ohm entre o pino de saída de dados do Arduino e a entrada do primeiro NeoPixel".

Alguém perguntou sobre o objetivo desse resistor aqui e eu estou lendo sobre diodos parasitas e resistores de terminação para entender isso mais, mas, em poucas palavras, por que não adicionar esse resistor também diminui a tensão? Em outras palavras, se eu tivesse um sinal lógico de 5V tocando minha linha de dados Neopixel, a adição desse resistor em série não tornaria esse sinal menos volts?

Por exemplo, se o circuito de dados Neopixel não tiver resistência, então agora eu esperaria 5V de um lado do resistor e 0V do outro ... certo? E se eu tenho 0V acessando os dados do Neopixel, como a sinalização funciona? Sou super novo em eletrônica, mas parece que essa é a definição de um circuito divisor de tensão.

Além disso, se você não soubesse sobre o resistor de 300-500 Ohm, como escolheria esse valor? Isso é baseado em uma equação ou apenas olhando algo sob um escopo até que pareça estável?

Obrigado por ajudar, isso está realmente me intrigando =)

user358829
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Respostas:

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O resistor existe para limitar a corrente no pino de entrada. A entrada provavelmente possui uma resistência CC muito alta (mais de 1 megohm), de modo que a corrente desprezível flui (na ordem uA) e uma queda de tensão desprezível é produzida (na ordem uV ou mV). O resistor provavelmente é usado para diminuir a velocidade de conexão da conexão (o pino de entrada terá alguma capacitância, portanto, adicionar um resistor em série forma um circuito RC) para evitar overshoot e toques que podem causar problemas na comunicação. Também evita que o sinal de E / S tente alimentar a cadeia de LEDs através dos diodos de proteção ESD, limitando a corrente a algo que não danifique os diodos internos.

alex.forencich
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obrigado, isso é super útil! Eu acho que faz sentido que a entrada tenha uma resistência CC tão alta, caso contrário você enviaria uma tonelada de corrente apenas para enviar um sinal.
user358829
Sim. É por isso que você não deseja deixar as entradas digitais desconectadas sem um resistor de pull-up ou pull-down. Eles têm uma impedância de entrada tão alta que qualquer sinal externo pode se acoplar capacitivamente ao pino e alternar aleatoriamente, desperdiçando energia.
alex.forencich
n00b pergunta: por que a alta impedância de entrada torna o pino mais sensível a acoplamentos capacitivos como esse?
user358829
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Pense nisso como tentar encher um balde. Alta impedância de entrada significa que a caçamba não está com muito vazamento. É possível preenchê-lo mesmo com um pequeno fluxo de água ou com uma pequena explosão de muita água e mantê-lo cheio por algum tempo. No entanto, um circuito de baixa impedância de entrada é como um balde com um grande orifício. Você precisa derramar muita água continuamente, caso contrário, ela esvaziará por conta própria. É bastante fácil gerar tensões de vários volts acima de uma resistência de 10M ou 100M ohm.
23415 alex_forencich