[問題] pull-up resistor

[Kxkg ()]

各位大大好
小弟有個簡單的問題，但是真的鬼打牆百思不得其解
就是Open drain circuit裡為什麼一定要放pull-up resistor？
示意圖如下：
                                Vcc
                                /|\
                                 |
                                ---
                                | |
                                |R| PULL-UP RESISTOR
                                | |
                                ---
                                 |
                                 |
                           ----------- OUTPUT
                           |
                           |
        --------           |
        |      |      |----|
        |      |     ||
        |  IC  |-----||<---|
        |      |     ||    |
        |      |      |----|
        --------     NMOS  |
                           |
                          ---
                           - GND

當然已經爬過許多文章跟影片，我知道IC可以藉由讓NMOS導通的方式讓Output為LOW
而當NMOS cut off的時候因為有pull-up resistor所以可以將Output拉到HIGH

Pull-up resistor的必要性在於如果沒有它，此時Output會是floating狀態
因為受到雜訊干擾無法定義他的值(希望我的理解沒錯，如果有錯麻煩也告知)

但是！ 小弟的問題就是卡在無法理解他的答案
即使沒有pull-up resistor的存在，若NMOS不導通時Output不就是直接接到Vcc，
所以Output電位等於Vcc而應該輸出為HIGH嗎? 為什麼會是floating呢？

而如果此時Output是floating的狀態，為什麼在Output跟Vcc之間加入一個電阻
就可以讓Output電壓穩定在Vcc輸出為HIGH? 他們的差異是什麼？ 有電流經過嗎？

希望有高手能幫忙解惑，真的被卡了很久想不出來...





--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.24.82.59
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Electronics/M.1550853776.A.956.html
推 goldcow513: 不加電阻輸出不就永遠是vdd嗎...
→ peng978: 你搞錯了 不導通不會接到VCC
Output沒有經過Rpu直接連到Vcc的情況，NMOS不導通，為什麼不會接到Vcc呢？
推 guguchick: 1. 你拿掉Rpu, 這樣output還會有low的機會嗎？有啦，可
→ guguchick: 能把VCC抽到沒電為止…
→ guguchick: 2. 拿掉Rpu不接VCC，output下一級接MOS gate, 你open d
→ guguchick: rain導通到0然後關閉，此時沒有辦法pull up，你覺得out
→ guguchick: put是什麼值？
推 guguchick: 3. NMOS cut off狀態，沒有沒有電流，VDrop=0＊Rpu，Vo
→ guguchick: ut=VCC-VDrop
→ guguchick: 多打了一個沒有
推 guguchick: 你可以想想Pseudo NMOS inveter的原理
1.是我原本想過可能的理由，但都沒有查到所以我以為不是這個原因 2.我是指拿掉Rpu但
還接著Vcc的狀況，這樣不就是1嗎？3.照這個公式Rpu=0，VDrop一樣等於0，Vout=Vcc，
Rpu不就沒有必要存在？
→ dsplab: 若無提升電阻，當NMOS導通時，電源會短路
大家的回答似乎都是偏向沒有Rpu的時候若NMOS導通，電路會短路而電流過大且無法確定
Out值，所以答案應該就是這樣？
推 yooo4017: 分壓的概念 這樣才能達到產生邏輯0/1的效果
※ 編輯: Kxkg (118.161.218.178), 02/23/2019 17:46:58
※ 編輯: Kxkg (118.161.218.178), 02/23/2019 17:48:14
推 blacktea5: 個人認為電阻是限流
推 blacktea5: 這個電路是邏輯需要的driving 不用很大 需要限流電阻
→ blacktea5: *不需要
→ samm3320: 這種pin只有nmos pull low，你不接電阻到vdd就沒有pull
→ samm3320:  high的路徑
→ samm3320: 你的困擾應該是誤以為電阻拔掉是短路，但應該是斷路。短
→ samm3320: 路的話等效上還是接一個小電阻到vdd，這樣nmos不夠強會
→ samm3320: 拉不下來
這個可能就是我卡到的點！ 我以為不放電阻直接拉一條線到Vdd那電位就會相等，但等效
上這樣還是有一個小電阻。網路上說不放Rpu那Output會是floating，應該是指說
不放Rpu = 斷路 = floating，這樣就說得通了！ 謝謝大大指教
※ 編輯: Kxkg (118.161.218.178), 02/24/2019 00:05:28
→ peng978: 回你回應我的 直接連Vcc當mos開時vcc跟地就會短路
→ peng978: 如果mos不開 那會是Vcc 但這完全沒用處啊