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LED点灯方法と抵抗の関係

電気関係初心者です。
LED点灯方法と抵抗の関係で質問があります。
マイコン制御でLEDを点灯させる場合、
(1) 電源[5V] → LED → 抵抗 → マイコン[0V]
(2) マイコン → 抵抗 → LED → GND[0V]
※→は、電流の流れる向き
(1)、(2)の方法を良くみかけ、抵抗はLEDに流れる電流の制限を
する事は理解できるのですが、(1)と(2)では、電流が流れる順番が
LED→抵抗、抵抗→LEDの様に違います。
なぜなのでしょうか?
よろしくお願いします。

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投稿日時 - 2010-01-23 21:03:00

QNo.5617220

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

抵抗とLEDの順番は回路上では大きな意味はありません.
マイコンのポートと抵抗を近くにしておくのは,LEDの位置がマイコンの位置から離れていることが多く,どうしてもパターンが長くなったり,ケーブルで引き出したりしますが,このときマイコン=>抵抗のの順番になっているとマイコンの端子がそのまま伸びるのではなく,抵抗を通しているため,ノイズ面や,万が一パターンやケーブルが短絡したような時にマイコンを壊す可能性がいくらかでも低くなるというのも理由でしょう.抵抗が一種のポート保護になるわけですね。

なお,昔は吐き出しと吸い込み電流能力に大きな差があることが多かったので,左の回路が一般的でしたが,現在は右側の回路も良く使われます.
吐き出しと吸い込み能力の差が小さくなったことや,低電圧化,低消費電力化に伴っていろいろな電圧で動作する回路が多くなってきたのも理由でしょう.
右側のようにすると電源系の間違い(3.3V仕様のポートに5V経由でLEDをつないでしまうなど)が起きませんし,回路上のいくつかの場所からモニタ用の信号を引っ張ってきて並べるときにもいろいろな電圧の電源を引っ張ってこなくて良い(GND共通でいける)など,レイアウト上でも楽になる等の利点がありますので.
ソフトウェア上もステータスなどで'1'をアサート方向にしている事が多いので,そちらとも整合がとりやすいとも言えるかもしれませんね.

投稿日時 - 2010-01-24 12:48:31

お礼

納得です。
安全性や消費電力等を考慮して設計しているのですね。
ありがとうございます。

投稿日時 - 2010-01-24 18:59:56

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回答(4)

ANo.3

今でこそCMOSロジックが標準なのでどちらでも実現可能ですが、昔はTTLが主流だったので左側の回路でしかLED点灯しませんでした。
74LSシリーズの特性を見ていただければ分かりますが、TTLは電流引き込み側のみドライブ能力があるのです。
(まぁ構造上、当然のことですが・・・)

投稿日時 - 2010-01-24 11:47:51

お礼

論理回路の歴史勉強になります。
TTL、CMOS、DTL等いろいろあるのですねぇ。

投稿日時 - 2010-01-24 19:03:38

ANo.2

LED→抵抗、抵抗→LEDの順番に特に意味はありません。
どちらの接続方法でも抵抗によって電流値は制限され、LEDは点灯します。要するに好みです。

投稿日時 - 2010-01-24 11:28:57

お礼

抵抗の位置の謎が解けました。
設計者によっていろいろな仕方があるのですね。

投稿日時 - 2010-01-24 19:12:15

ANo.1

通常(1)の方が主に使われ、(2)は特定の条件でしか使われません。
主な理由は、
(1)の場合
 電流の吸い込みになり、電源が5Vから15V程度が使える自由度がある。
 LEDの種類の違いに対応でき、多くのLEDを接続するポートが設けられる。
(2)の場合
 電源はマイコンからの供給となり、電源はマイコンの5Vに限定される。
 多くのLEDポートを設けるとマイコンの電源ピンに流れる電流が増加する。
 所定の状態表示のLEDを接続ぐらいのポートしか準備されていません。
*マイコンの電源ピン数とGNDピン数は、GNDピン数が圧倒的に多く設計されています。
 

投稿日時 - 2010-01-23 21:53:25

お礼

電源の自由度、消費電流の関係等、
設計する上で考慮する事がたくさんあるのですね。
勉強になりました。

投稿日時 - 2010-01-24 19:14:13

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