Открытый дренаж: Открытый дренаж. Устройство дренажных систем открытого типа: стоимость работ в СПб.

Открытый дренаж участка – Ленстройкомплектация

Открытый или поверхностный дренаж представляет собой канавы, которые прорывают по периметру участка. С его помощью устраняется избыток влаги на территории.

Преимущества открытого дренажа

Прежде всего, такой вид дренирования является наиболее простым и требует минимума финансовых вложений. Эта система необычайно эффективна для отведения тающего снега и дождевой воды. Она оправдывает себя даже в том случае, если садовый участок находится на склоне.

Виды открытого дренажа

Важно знать, что существует две основных разновидности поверхностного дренирования — точечный и линейный. Специалисты отмечают целесообразность комбинирования двух способов, в результате чего эффективность отведения влаги резко возрастает.

Точечный дренаж предназначен для локального сбора воды, например, под поливочными кранами и водостоками. Для этого используют следующие устройства:

• заслонки,
• отстойники,
• водоотводы и др.

Линейный дренаж обеспечивается с помощью канав, имеющих ширину 50 сантиметров и глубину от 60 до 70 см. Необходимо следить, чтобы их стенки располагались с уклоном в 30 градусов. Далее делается разметка будущего местоположения дренажной канавы. Это можно сделать с помощью натянутой бечевки, вдоль которой выкапывают канаву. Сначала нужно вынуть основную массу грунта, не достигая будущего дна на 15-20 см. При этом удобнее продвигаться от самого высокого места к более низкому. Затем уже в самом дренажном канале, ближе к его дну, натягивают бечевку на расстоянии 15-20 см в точном соответствии с уклоном дна: один конец фиксируется ниже, другой – выше. И пользуясь бечевкой как ориентиром, можно «доработать» дно, снимая лишний грунт так, чтобы по всей длине дно канала отставало от бечевки на одинаковое расстояние.

Современные технологии позволяют придать канавам презентабельный вид, не портящий ландшафт участка. С этой целью применяют специальные лотки, материалом для которых служит пластик либо бетон.

Канавы, прорытые вдоль дорожек, могут быть закрыты решетками, служащими дополнительным декоративным элементом.

Что следует учитывать при устройстве открытого дренажа?

При обустройстве дренажа преследуют следующие цели:

• быстрый отвод тающих вод, за счет чего участок можно обрабатывать сразу после оттаивания снега;
• снижение глубины залегания грунтовых вод;
• отвод излишних водных масс после продолжительных осадков, обычно в глинистых грунтах.

Важно проектировать дренажную систему с учетом ландшафтных особенностей осушаемой территории и организации нормального функционирования дренажа. Если участок небольшой, возможно устройство дренажных канав без расчетов.

В своей работе специалисты руководствуются практическим опытом и существующими стандартами:

• расстоянием между дренами;
• уклоном и диаметром канав;
• глубиной залегания траншей для достаточного отвода воды;
• плановым расположением приемников стоков;
• устройством устьевой зоны и пр.

Опыт многих специалистов доказывает, что дренажная система, созданная с соблюдением современных технологий, отлично функционирует в течение многих лет. Чтобы дренаж прослужил длительное время, на дно канавы укладывают щебень, керамзит. Для сохранения рабочего состояния сооружения требуется периодическое обслуживание — очистка стенок, сохранение геометрических размеров, удаление ила.

Как сделать систему открытого дренажа на участке

Дренажная система — это комплекс инженерных конструкций для отвода с участка излишков сточных и грунтовых вод. Проектируется как разветвленная по площади структура связанных между собой труб, канав и колодцев.

Создание водоотводной конструкции решает проблемы регулирования уровня влажности почвы — оптимальный баланс количества влаги создаёт комфортные условия для построек и растений.

Преимущества открытого дренажа

1. Самый простой из существующих способов дренирования садового участка.
2. Не требует специальных навыков и инструментов.
3. Простота конструкции обеспечивает срок службы до 25 лет.
4. Низкая стоимость материалов и работ.

Поверхностный дренаж участка

Система осушения почвы открытого типа не предполагает закладывания труб или наличия специальных знаний и инструментов, поэтому экономичные владельцы предпочитают именно этот тип водоотвода.

Но термин «система» используется не просто так: для качественного дренажа местности необходимо воссоздать естественный круговорот жидкости в природе. То есть проложить «реки» — канавы, «грунтовые воды» — системы ливневой канализации, а также выкопать искусственный водоем или колодец, где будут скапливаться отведенные потоки влаги.

Открытый дренаж хорош тем, что повторяет структуру природного процесса. Грамотное устройство дренажной системы своими руками требует соблюдения пары простых правил. Сначала определите, располагает ли тип местности к построению дренажных конструкций — об этом скажут такие признаки:

• грунтовые воды залегают близко к поверхности;
• вода стекает на участок с возвышенностей рельефа;
• на территории глинистая почва, которая не пропускает воду;
• влага с участка не стекает под уклон.

Предварительный анализ участка

После того как было принято решение обустроить водоотведение на участке, следует изучить рельеф местности. Для дренирования открытого типа нужно определить области с возвышениями и низинами, чтобы вода стекала в нужном направлении.

Если у вас нет специальных геодезических измерительных инструментов, можно понаблюдать за потоками воды во время и после дождя. Направление движения воды подскажет, как устроить дренажную систему — жидкость будет стекать от вершин к низинам.

Виды и конструкция открытого дренажа

Существует два способа сделать дренаж на участке: точечный и линейный.

Эти виды различаются назначением и конструкцией.

Точечный дренаж

Применяется в тех местах, где необходим эффективный механизм удаления излишков влаги, в местах ее скопления: под водосточными трубами, в низинах, под уклонами ландшафта. Представляет из себя систему дождеприемников, соединенных с ливневой канализацией.

На поверхности дренажа устанавливают защитные металлические решетки из чугуна или стали, а под ними располагают сифонные перегородки, которые предотвращают распространения запаха. Система предполагает наличие корзин для сбора мусора — они легко снимаются и очищаются.

Линейный дренаж

Представляет собой комплекс открытых каналов, охватывающих обширную местность. Как и при точечном водоотводе, в системах такого типа используются решетки, защищающие конструкцию от крупного мусора, и устройства для сбора мелкого сора и частиц песка — пескоуловители.

Производители дренажных систем рекомендуют устанавливать лотки в выкопанные и залитые бетоном основания. Решетки следует подбирать в соответствии с предполагаемой нагрузкой, пропускной способностью и дизайном окружающего ландшафта.

Как сделать дренаж участка своими руками

При самостоятельном устройстве дренажной системы на участке можно обойтись без использования строительных приспособлений и материалов вроде труб или бетона.

Открытый водоотвод считается простой системой не зря: для создания дренажа на участке с уклоном достаточно прорыть по периметру канавы, ведущие в резервуар для воды, находящийся в самой низкой точке территории. В общем виде эта система выглядит как идущие поперек склона канавы, направляющие воду в водосборник, расположенный вдоль плоскости наклона.

Канавы следует рыть на глубину до одного метра и шириной около полуметра. Стенки канавы надо скосить под углом около 30 градусов. Уклон канав относительно участка должен быть предусмотрен на стадии проектирования.

Стенки дренажной канавы можно укрепить при помощи матрацев Рено — это металлическая сеть, наполненная камнями, которая горизонтально или наклонно укладывается на канаву и удерживает склон от осыпания.

Устройство дренажа на участке с использованием дополнительных материалов

Если бюджет позволяет произвести большой объем работ, следует воспользоваться такой схемой:

1. Рассчитайте глубину траншеи относительно водного лотка — она должна быть в два раза больше. Учитывайте будущее размещение труб, пескоуловителей и резервуара для конечного сбора воды. Дождитесь дождя и проверьте правильность расположения траншей: вода не должна образовывать лужи.
2. Залейте десятисантиметровый слой бетона в местах установки дождевых лотков.
3. Положите геотекстиль и установите, а затем соедините между собой все части и комплектующие дренажной конструкции. Используйте герметик в местах стыка.
4. Засыпьте полости траншеи щебнем, потом грунтом. Не засыпайте те места, где будут располагаться ливневые решетки. Не используйте известняковый щебень — это повысит засоленность почвы.
5. Протестируйте функциональность системы, пустив в водосборник поток воды. Работа считается произведенной корректно в том случае, если в водный резервуар жидкость поступает с той же скоростью, с которой подается в лоток.

Как сделать систему дренажа на участке эстетичной

Если дренаж не слишком радует своим видом, стоит использовать некоторые элементы ландшафтного дизайна и добавить конструкции привлекательности.

1. Оформите дренаж в виде ручья. Сделайте форму более извилистой — это не повлияет на функциональность водоотвода, но придаст «ручью» более естественный вид. Стенки укрепите камнями и посадите влагостойкие растения.
2. Водоотвод на участке можно сделать в виде «французской канавы». Для этого нужно доверху заполнить канаву мелким, желательно цветным, щебнем.
   Влага в таком водоотводе не застаивается и не зацветает, то есть решение не только эстетично, но и функционально.
3. Сухой ручей. Суть работы ничем не отличается от «французской канавы», но с одним отличием — канава должна повторять форму русла высохшего ручья, то есть быть извилистой.
4. По канавам, выполненным в виде сухого ручья, можно проложить пешеходные садовые дорожки, таким образом добавив элементу дизайна еще одно свойство.

Дренажная система открытого типа — хороший вариант для создания водоотвода на участке, так как сочетает практичность, функциональность и экономичность, не требуя для установки специальных знаний и инструментов. Приложив немного сил, можно создать из системы сбора и перераспределения воды полноценное дизайнерское решение.

Дренаж вокруг дома — особенности обустройства водоотвода

Повышенная влажность на участке частного дома может стать большой проблемой, поскольку подвал и фундамент будут страдать от скопления влаги.
Дренаж вокруг дома является решением вопроса, поскольку такая система позволяет осушить грунт и защитить несущие конструкции от ржавчины, микроорганизмов и грибков.

Многие домовладельцы также ошибочно считают, что гидроизоляция фундамента способна изолировать подвал от проникновения влаги, но такой подход актуален только на легких почвах, для которых не свойственно застаивание воды. Если же речь идет о суглинистых почвах или глиноземе, более того, если грунтовые воды расположены недалеко от поверхности, то гидроизоляция не спасет положение. 

Первые проблемы появятся весной после того как снег начнет таять, а материалы основания дома начнут разрушаться. Масштаб процесса разрушения дома и затопление подвала каждый год будет увеличиваться, поэтому дренаж вокруг дома необходим.
Стоит выделить тот факт, что с начала разрушения фундамента и до появления первых значительных признаков, проходит в большинстве случаев значительный промежуток времени 1-2 года.
Такого, что пошел дождь и фундамент мгновенно затопило – не происходит, проблемы начинают проявлять себя по схеме плесень – влажность – лужицы – наводнение.

Как сделать кольцевой дренаж вокруг дома своими руками

Решившись сделать дренаж своими силами, необходимо помнить, что дрены кольцевой системы могут находится на значительном расстоянии от строения, в некоторых случаях до десятка метров.
Чтобы сэкономить усилия, можно одновременно укладывать трубопроводы закрытой ливневки, целью которой является отвод осадков с крыши и дорожек.
Так-же необходимо учесть, что основные расходы при дренаже заключаются не в дренажных трубах и колодцах, а в щебне и песке, по этой причине разумно применить весь спектр защиты фундамента включающий в себя обмазочную гидроизоляцию, защитную полимерную мембрану, высокопрочные дренажные трубы Упонор.

Устройство дренажной системы вокруг дома

Чтобы проложить канал для отвода воды, можно воспользоваться одним из двух распространенных вариантов:
√ Выбирать открытый дренаж состоящий из группы лотков, воронок и колодцев, что нарушит эстетичность созданного ландшафта.
√ Сделать систему водоотвода скрытой, выбирав глубинную систему дренажа, которая скрывается под землей, и не требует постоянного обслуживания.
Для обеспечения максимального уровня комфорта и безопасности на участке, оба варианта можно совместить, в таком случае получится законченная система водоотведения ливневых и подземных вод.

Открытый дренаж вокруг дома

Открытые сети имеют следующие преимущества:
• несложный процесс обустройства;
• минимальные расходы, что связано с отсутствием необходимости в дополнительных элементах;
• высокая эффективность на глинистых почвах.
Несмотря на наличие таких преимуществ, открытую систему лучше использовать для обустройства дренажа вокруг участка. Но низкие эстетические характеристики не позволяют считать такую систему лучшим выбором для дренажа вокруг дома.

Как обустроить открытый дренаж вокруг дома

Открытый дренаж вокруг дома демонстрирует максимальную эффективность при отводе поверхностных вод, то есть любых осадков.
Фактически такой дренаж представляет собой в канаву глубиной до полуметра, выкопанную по определенной схеме.
Чтобы минимизировать неэстетичность такой системы, можно воспользоваться специальным покрытием и задекорировать ее, используя натуральный камень или хворост.
Открытый дренаж аналогичного типа можно сделать и вокруг дома — такой вариант будет экономным и не потребует покупки труб или специальных мембран.

Потрудившись над конструкцией открытого дренажа, можно гармонично вписать этот элемент в общий ландшафт участка. Проще всего сделать это с помощью декоративных решеток, которые прикроют канавки и сровняют уровень дренажа с окружающим грунтом. Внешний вид системы становится если не привлекательным, то нейтральным и не портит окружающий ландшафт.
Дополнительным эффектом, который обеспечивают решетки, является защита канав от крупного мусора, что защищает систему образования засоров. Впрочем, это не освобождает владельца территории от технологического обслуживания системы, то есть периодической очистки водоотводов.

Еще одним вариантом отведения осадков является отмостка — это полоса по периметру дома, изготовленная из водонепроницаемого материала. Ее располагают под тупым углом к стенам.
В качестве материалов для реализации отмостки можно использовать следующие варианты:
• Глина и булыжники — с помощью этих материалов упрочняются стенки отводки, внешне такой вариант выглядит привлекательно, но очень трудоемок в исполнении.
• Бетон и асфальт — не может похвастаться высоким эстетическим показателями, но прост в реализации, а потому наиболее распространенный.
• Профилированная ПВХ мембраны — это наиболее инновационный вариант отмосток, который выглядит следующим образом: под грунт помещается мембрана, усыпанная слоем песка и щебня.

При желании можно сверху положить финишное покрытие, например, газонную траву. Эластичность мембраны позволяет избавиться от сезонных подвижек грунта, поэтому эффективность системы водоотвода осадков не страдает.
Открытый дренаж и отмостки в комплексе являются действенной системой защиты дома от влаги.

Скрытый дренаж вокруг дома

Что касается преимуществ глубинных сетей, можно отметить следующее:
• скрытая укладка элементов, а значит, высокая эстетичность — системы дренажа не видно с поверхности, что позволяет не ограничивать дизайн ландшафта;
• эффективны на всех почвах без какого-либо исключения;
• возможность точно задать требуемый уровень осушения, путем расположения дренажных труб на проектируемой глубине.
• совместная укладка дренажных и ливневых труб в одну траншею, позволяет значительно снизить стоимость работ без потери качества.

Особенности возведения глубинного дренажа

Закрытая сеть водоотвода требует существенных вложений сил, поскольку дрены закапываются в землю полностью.
Что касается необходимых материалов, то для прокладки такой системы потребуются трубы с перфорацией.
Также необходимым элементом является геотекстиль, который защитит трубу от забивания илом.

Пошаговое описание устройства глубинного дренажа закрытого типа:
• Необходимо выделить место для сливного колодца, а также определиться со схемой расположения трубопровода.
• Расположение ямы для стоков определяем на самом низком месте участка, что позволит сэкономить силы на выкапывание ямы.
• Траншеи должны быть выкопаны с уклоном из расчета 2 см на 1 метр длины, что позволит воде стекать в сливной колодец под действием силы тяжести.
• Следующим этапом является устройство песчаной подушки — для этого траншеи засыпаем слой песка толщиной 15 см, одновременно песчаная подушка позволит выровнять траншею.
• Закрываем поверхности геотканью — ширина куска должна быть такой, чтобы можно было закрыть трубы и сверху. Нарезка геоткани не представляет сложности — достаточно иметь в наличии острый нож.
• Следующий слой выполняем из щебня — его насыпаем толщиной не менее 15 см, он не только отделяет трубу от геополотна, но и является естественным барьером перед проникновением грязи, которая может забить в отверстии перфорации. Очень важно правильно выбрать геотекстильное полотно, его плотность не должна быть менее 75гр/м², а сам технологический процесс изготовления должен удовлетворять требованиям термоскрепления волокон, таким образом полотно может быть только полимерным.
• Соединяем все дрены в единую систему с помощью фитингов, разводов и прочих элементов.
• Засыпаем трубы щебнем и накрываем геотканью.
• Засыпаем траншею грунтом ̶ можно сделать насыпь с небольшим холмиком, чтобы земля после уплотнения не осела.

Важные нюансы, которые стоит учесть при создании глубинного дренажа

В целом ширина траншеи зависит от диаметра укладываемых труб + 20 см (по 10 см с каждой стороны трубы).
Выбирая геотекстиль, стоит отдать предпочтение материалам с плотностью 75-300г/м², если плотность меньше, то есть вероятность того, что материал просто разорвется или будет пропускать в воду.
Решение совместить укладку ливневой канализации и трубопровода позволяет сэкономить — достаточно разместить поверх трубопровода водоотвод, разделив слоем геотекстиля — и все это в одной траншее.
Дренаж и ливневка выводятся к колодцу который собирает как ливневые так и дренажные воды, на все входящие трубопроводы дренажа необходимо установить специальный шаровый клапан, он обезопасит всю систему от затопления во время ливневых дождей.
Еще один вариант сэкономить — это просверлить отверстия в пластиковой трубе самостоятельно.
Минимальный диаметр труб, используемых для устройства дренажной системы, составляет 110 миллиметров.

Затраты на обустройство дренажа вокруг дома

Обустройство дренажа достаточно сложный процесс, от качества которого будет зависеть влажность в подвальных помещениях.
Поэтому при отсутствии соответствующих навыков разумнее обратиться к специалистам нашей Компании, имеющих опыт таких работ.
Сотрудники «ПромСток» выполнили большое количество проектов по обустройству дренажа в частных и загородных домах.
Стоимость услуг зависит от глубины дренажа и наличия дополнительных услуг, например, сооружения смотрового колодца, устройства дождеприемника и так далее. 

Стоит иметь в виду, что одним из основных критериев выбора подрядчика является предоставление гарантии на выполненные работы, а также наличие лицензии на выполнение данного вида работ. И, поверьте, у компании «ПромСток» с этим полный порядок.
Очевидно, что при желании домовладелец может защитить свой дом от дождевой, талой воды и грунтовых вод.
Система водоотводов и отмосток позволит избавить дом от пагубного влияния влаги. А грамотно спроектированный дренаж вокруг дома эффективно отведет воду от стен и крыши здания, фундамента, что является одним из условий длительного срока эксплуатации любого дома.

на глинистой почве, на уклоне, открытый, закрытый водоотвод, засыпной дренаж

Чтобы правильно сделать дренаж на участке, необходимо соблюдать технологию обустройства системы естественного или искусственного удаления воды с поверхности грунта. Также существует понятие глубинный дренаж, и устроить такую систему на участке своими руками вполне возможно с минимальными затратами.

Когда необходим дренаж участка

Главной задачей правильно обустроенного дренажа является сбор талой, дождевой или избыточной грунтовой воды, попадающей на участок и последующий их отвод за пределы приусадебной или садово-огородной территории. Комплексное дренирование участка включает в себя подземный и поверхностный водоотвод.

Укладку дренажного трубопровода на глубине нужно осуществлять только на глинистой почве, склонной к заболачиванию и при слишком высоко залегающих грунтовых водах. Поверхностная дренажная канава позволяет сделать сухим полностью открытый участок, слишком медленно поглощающий дождевые воды и потоки тающей снежной массы. Делать дренаж необходимо в следующих случаях:

• участок расположен с уклоном, на слишком крутом склоне, что вызывает размывание плодоносной почвы ливневыми потоками. В этом случае рекомендуется обустроить специальные поперечные каналы, которые будут перехватывать воды и отводить их в ливневую канализацию;
• участок располагается в низине и подвергается негативному воздействию большого количества воды, сходящей со склонов. При таких условиях целесообразно для стока воды выводить каналы по всему периметру приусадебной территории;
• участок характеризуется медленным впитыванием воды, а глубина залегания грунтовых вод незначительная. Такая ситуация является наиболее частой и требует прокладки целой сети водоотводных каналов, охватывающих всю приусадебную территорию.

Настороженность землевладельца должны вызывать регулярное скопление на участке большого количества луж, а также систематическое выпревание газонной травы и другой растительности.

Для чего нужен дренаж (видео)

Как сделать дренаж на участке своими руками

Грунты достаточно часто нуждаются в отводе грунтовой или ливневой воды при необходимости улучшить основные агротехнические показатели, а также перед возведением жилых зданий или подсобных сооружений. Стандартная дренажная система на приусадебном участке, выполняемая самостоятельно, может быть как открытого, так и закрытого типа.

Дренажная канава или открытый дренаж

Открытая дренажная система является самым простым и дешевым способом обустройства дренажа. Как правило, бывает достаточно прорыть по периметру всего участка стандартные дренажные канавы, обеспечивающие правильный водный баланс. Открытый дренаж очень удобен благодаря отсутствию необходимости использовать какое-либо специальное оборудование.

Состав такой системы представлен канавами, расположенными по периметру всего участка, и водосборником, размещенным в наиболее низкой точке территории. Водосборником может послужить не только искусственный или естественный водоем, но и придорожные канавы. Уклон должен быть предусмотрен на стадии проектирования ландшафта. Тающая снежная масса и дождевые воды с крыши обязательно должны попадать в дренажные канавы.

Для такого способа дренажа характерны и некоторые недостатки, включая недостаточную эстетичность, а также необходимости осуществлять регулярную очистку системы от сорной растительности и мусора. Эффективность работы зависит от уровня расположения и соответствия количества сточных канав общему объёму удаляемой воды. Также может потребоваться опорожнение водосборной ёмкости.

Закрытая система

Дренажный водоотвод такого типа в отличие от открытой системы, потребует значительных трудозатрат. Прокладка трубопровода осуществляется в соответствии со специальной технологией. Стандартная глубина прокладки составляет 60 см на глинистых почвах, и примерно метр на песчаных грунтах. Диаметр основного трубопровода не может быть менее 10 см при сечении вспомогательных ответвлений в 7,5 см. Самым эффективным считается способ укладки «ёлочкой».

Чаще всего при обустройстве используются специальные перфорированные гофротрубы, абсолютно безопасные для окружающей среды и простые в применении. На глинистых грунтах необходимо применять фильтрующие материалы, защищающие трубопроводную систему. В песчаных почвах рекомендуется выполнять подсыпку из крупнофракционной щебенки. Толщина такой подушки составляет 20 см. Трубы следует обернуть геотекстилем, предотвращающим заиливание перфорации.

Перед установкой выполняется разработка схемы обустройства дренажной системы. Грамотно составленная проектная документация позволяет минимизировать количество отходов, а также делает работу максимально быстрой и удобной. В соответствии с разработанным проектом осуществляется рытьё траншей и засыпка на дно песчаной подушки высотой в 15 см. Стыковка выполняется специальными тройниками и переходниками. Уложенные трубы нужно засыпать щебенкой и керамзитом, а затем извлеченной в процессе копки траншеи землей. При монтаже нужно контролировать уровень уклона труб, который должен составлять 5-7 см на каждые 8-10 м трубопровода, который должен выходить в накопительный водосборник.

Засыпной дренаж

Такой тип дренажа является одним из вариантов закрытой системы и заключается в заполнении большей части выкопанной траншеи крупной щебенкой или кирпичным боем. Верхняя часть котлована после укладки трубопровода засыпается более мелкой фракцией или гравийной крошкой, после чего насыпается грунт. Засыпной дренажный отвод способен достаточно быстро заиливаться, поэтому дополнительный фильтрующий слой выполняется из тектона.

Дренаж участка своими руками (видео)

Как правильно сделать дренаж участка на глинистой почве

Осушение глинистых участков – задача не из лёгких, и от того, насколько правильно будет выполнена дренажная конструкция, будут зависеть агротехнические показатели почвы. Глина является наиболее тяжелой почвы для выращивания садово-огородных культур. Вода на таком участке задерживается надолго и часто становится причиной серьёзных хозяйственных ущербов.

Высохший верхний глинистый слойпредставляет собой твёрдую почвенную корку, и очень тяжело поддаётся рыхлению. Часто такую проблему усугубляет близкое расположение грунтовых вод. Стоящая на глинистом участке вода вызывает промерзание грунта на большую глубину, а также становится основной причиной разрушений фундаментов и гибели садовых растений и ягодников. В этом случае рекомендуется обустраивать подземную дренажную систему, которая согласно техническим нормативам должна располагаться:

• с расстоянием до забора не менее 50-60 см;
• с расстоянием до фундаментного основания не менее 100-110 см.

В соответствии с предварительно составленным планом выполняется разметка и последующая выемка грунта. На ровных ландшафтах в обязательном порядке обустраивается искусственный уклон не только основной магистральной ветки, но и боковых отводных канав. Затем необходимо соорудить песчаную подушку толщиной до 10-15 см. Песчаный слой нужно тщательно уплотнить и выполнить подсыпку щебенки или керамзита.

Лучше всего укладывать полимерные трубы, имеющие перфорацию и обмотку тканевым геотекстилем. Асбестоцементный трубопровод, по мнению специалистов, способен нанести вредокружающей среде. Перед финишной засыпкой целесообразно произвести тестирование, выполнив принудительный залив участка. При наличии замедленного оттока потребуется обустроить дополнительные боковые отводные канавы.

Особенности дренажа на уклонном участке

Если показатели уклона на участке не превышают 8%, то площадь можно условно расценивать как нормально плоскую и выполнять благоустройство стандартным способом. Благоустройство на склонах отличается целым рядом особенностей, которые должны обязательно учитываться при создании дренажа, который направлен на предотвращение размыва и ослабления почвы, а также защищает постройки от разрушений.

Максимально эффективное осушение территорий с уклоном предполагает решение следующих задач:

• снижение уровня залегания грунтовых вод по всей территории до требуемых параметров, которые определяются глубиной промерзания почвы, заглублением фундаментного основания и расположением корневой системы растений;
• безопасный водоотвод влаги с поверхности посредством желобов и стоков с последующим сбором в ливневой канализации;
• водоотвод с самой нижней точки территории, что предотвратит скопление влаги.

Необходимо предусмотреть качественный водоприемник, в качестве которого может быть использован искусственный водоём, применяемый в оросительных мероприятиях. Комплексное решение может быть представлено выполнением работ по обустройству заглубленной открытой системы или закрытого дренажа, а также сооружением локального водоприёмника.

Как сделать дренаж для птичника своими руками (видео)

Дренирование – мероприятие достаточно затратное как по количеству средств, так и по времени, но абсолютно необходимое в целом ряде случаев. Самостоятельное обустройство дренажа на приусадебной территории должно заканчиваться обязательным испытанием всей системы, а при необходимости и устранением выявленных в ходе тестирования недочётов.

Дренаж вокруг дома своими руками – схема, инструкция, советы

Оговоримся сразу, дренаж и гидроизоляция — это разные понятия и одно из них не исключает другое. Дренаж вокруг дома (система водоотведения) позволяет удалить или снизить уровень воды на участке.

Опасность кроется как снаружи (осадки, паводковые воды), так и изнутри (грунтовые воды). Гидроизоляция защищает фундамент строения от попадания воды внутрь.

Но, даже качественно изолированный от воды фундамент не защитит основание частного дома (цоколь) и подвал от попадания воды в течение длительного времени. Ведь если вода будет напирать постоянно, она найдет слабые места в гидроизоляции. И напротив, если ее вовремя отвести – ваш дом или дача будут в безопасности.

 

Дренаж вокруг дома своими руками

Когда необходимо устройство дренажной системы:

• месторасположение участка. Чем ниже он находится – тем актуальнее проблема дренажа;
• качество грунта – на глинистых и суглинистых грунтах уровень воды снижается медленно;
• уровень осадков в вашей местности;
• уровень залегания грунтовых вод;
• заглубление остальных строений на участке. Если рядом стоящее здание имеет сильно заглубленный фундамент – воде будет некуда деваться, и она будет скапливаться на поверхности, повышая риск подтопления;
• наличие водонепроницаемых покрытий – бетонные дорожки, асфальтированный двор – это места недоступные для проникновения воды.

Устройство дренажа вокруг дома своими руками позволит устранить проблемы, вызванные перечисленными выше факторами.

Виды дренажных систем

В зависимости от остроты проблемы затопления участка можно выделить несколько способов как сделать дренаж вокруг частного дома.

Поверхностный дренаж

К этому типу можно отнести ливневую канализацию (ливнёвка). Преимущество такого дренажа в том, что его обустройство более простое и доступно после выполнения большинства видов работ на участке. Поверхностные дренажные системы позволяют отвести только дождевую и талую воду, справится с грунтовой водой им не под силу.

Существует два вида поверхностного устройства дренажа: линейный и точечный.

Линейный дренаж

Ориентирован на отвод ливневых или талых вод со всего участка и от дома, в частности. Вода стекает в каналы, вырытые в грунте и отводится в дренажный колодец. Как правило, каналы имеют прямую линейную форму и закрываются решетками.

Точечный дренаж

Ориентирован на быстрый отвод воды, образующейся из локальных источников (например, под водостоками крыши, поливочными кранами и т.д.). Точечные дренажи закрывают декоративными металлическими решетками, чтобы исключить засорение канала мусором и листьями. От каждой точки прокладываются дренажные трубы, которые соединяют с основной магистральной трубой, ведущей к дренажному колодцу.

Комбинированный дренаж объединяет две вышеупомянутых системы: точечный и линейный дренаж.

По способу устройства дренаж может быть открытым и закрытым

Открытый дренаж

Система траншей, желобов, водостоков или водосборных лотков.

Такой дренаж представляет собой траншею, которая предназначена для отвода ливневой и талой воды от дома и с участка.

Принцип устройства открытой дренажной системы

Вдоль всех сторон участка и вокруг дома выкапывается канава шириной до полуметра и глубиной 50-60см. Все эти траншеи соединяются с общей водоотводной траншеей.

Для того, чтобы вода беспрепятственно стекала в траншею со стороны дома в канаве делают скос под углом 30^о, а уклон в сторону главной водозаборной траншеи (или сливного колодца) позволит самотеком отводить воду в нужном направление.

Плюсом открытой системы дренажа можно назвать низкую стоимость и высокую скорость выполнения работ. Но, если требуется отвод большого количества талой и дождевой воды, то придется устраивать глубокую водоотводную линию, в которую может кто-то упасть. Необустроенные стенки канав разрушаются. Такая система портит внешний вид участка.

Увеличить срок службы и повысить безопасность такой системы можно посредством использования специальных лотков (из пластики или бетона), которые сверху закрываются решетками.

Открытый дренаж вокруг дома

Закрытый дренаж

Имеет более эстетичный вид, по сравнению с предыдущим, так как оснащается защитной решеткой, но приемная канава гораздо уже и мельче. Их виды представлены на фото.

Закрытый дренаж вокруг дома

Засыпной дренаж – система засыпанных траншей

Используется в том случае, когда площадь участка невелика, и сделать открытый дренаж невозможно или нецелесообразно. Недостаток этой системы в невозможности проводить обслуживание траншеи после обустройства без демонтажа.

Правильный дренаж вокруг дома такого типа обустраивается в несколько этапов.

• выкапывается траншея на глубину около метра с обязательным соблюдением уклона в сторону сливного (дренажного) колодца;

• на дно траншеи укладывается геотекстиль;

• траншея засыпается гравием, щебнем и т. п.;

• сверху укладывается слой дерна. Этот этап необязателен, но позволяет придать участку более эстетичный вид.

Засыпной дренаж

Глубинный дренаж

Отведение большого количества грунтовых вод требует устройства основательной системы – глубинный дренаж участка. Устройство глубинной дренажной системы применяют на участках с глинистой почвой, расположенных в низине и характеризующихся высоким уровнем грунтовых вод.

Процесс устройства трудоемкий и заключается в прокладке труб (диаметр зависит от количества отводимой воды) с перфораций в глубокие траншеи (зависит от высоты расположения почвенных вод).

Закрытый дренаж – система труб

Схема устройства закрытого дренажа, трубы и способ укладки

Как сделать дренаж вокруг дома своими руками

Поэтапная инструкция по устройству дренажа закрытого типа

• Определить место расположения закрытой дренажной системы, которая может быть реализована в двух вариантах:

1. проходить только возле фундамента, т.е. вокруг дома (пристенный дренаж), препятствуя проникновению воды непосредственно в дом.
2. располагаться по всему участку, таким образом будет защищен цоколь коттеджа, а также насаждения и остальные хозяйственные постройки.

Устройство дренажа закрытого типа (сплошной, пристенный)

Схема дренажа вокруг дома представлена на фото

• Наметить расположение дренажных канав на участке. Обычно для этого используют такие приборы как лазерный дальномер и нивелир. Но, можно сделать проще, проследить, где после дождя остаются канавки воды – там и следует проложить дренажные траншеи.

• Выкопать траншеи. При рытье обязательно соблюдать перепад высот. Ведь вода должна стекать к дренажному колодцу, а не накапливаться в трубах.

Рытье траншеи для дренажа участка загородного дома

Совет. Чтобы проверить «работоспособность» траншеи лучше подождать сильного дождя и посмотреть, нет ли мест существенного скопления воды.

• Уложить слой геотекстиля. Его роль в дренаже заключается в фильтровании воды от примесей, которые могут забить перфорацию дренажной трубы.

Укладка геотекстиля на дно траншеи под дренаж

Совет. Если у вас глинистый грунт – геоткань обязательна, если щебень или песок, тогда в ней нет необходимости.

Геотексиль можно брать любой, главное, чтобы он хорошо пропускал и фильтровал воду. Плотный иглопробивной геотекстиль лучше не брать, т.к. он плохо пропускает воду.

• Засыпать низ (дно) траншеи гравием.

Укладка перфорированной трубыУложить перфорированную трубу – основу дренажной системы. Трубы могут быть керамическими или пластиковыми. Но в любом виде труб должна быть перфорация для приема воды (перфорацию можно сделать самостоятельно, с помощью дрели). Соединяются трубы между собой посредством крестовины или тройника. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Совет. Перфорация трубы должна быть меньше, чем размер наименьшей частицы гравия.

• Вывести концы трубы в смотровые колодцы. Такие колодцы устанавливаются на всех поворотах для того, чтобы можно было ухаживать за системой. Например, прочистить трубу напором воды или оценить изменение уровня воды.

Совет. Собирающие трубы на большой территории участка должны сходиться в магистральную трубу (диаметром более 100 мм.), которая и отнесет собранную воду в дренажный колодец.

Вывести концы трубы в дренажный колодец. Это последняя составляющая закрытой системы дренажа.

Вывод труб в смотровые колодцы

По функциональному назначению дренажные колодцы делят на два вида:

1. накапливающие. Такой колодец имеет герметичное дно. Вода в нем накапливается и затем используется для полива;
2. поглощающие. Колодец без дна, вода в нем постепенно уходит в почву.

• Засыпать геоткань щебнем не достигая верхнего уровня земли 200мм.
• Засыпать дренажные трубы щебнем на высоту 300мм.
• Обмотать трубы геотексителем внахлест и зафиксировать стыки веревкой.
• Засыпать песок, землю и/или уложить дерн.

Поглощающий колодец и обмотка дренажной трубы геотексителем

Совет. Поверх закрытой системы можно установить поверхностный дренаж (ливневую систему) и также вывести ее в дренажный колодец.

Готовая дренажная система в разрезе представлена на фото

Схема дренажной системы в разрезе

Заключение

Какой из перечисленный видов дренажа подойдет вам – можно определить, только зная особенности участка. В целом же следует выбрать тот дренаж вокруг дома, стоимость работ по обустройству и эксплуатации которого наиболее низкая, и конечно, который можно сделать своими руками. При этом, он должен качественно и надежно выполнять роль водоотвода. Ведь, по расчетам специалистов, правильный дренаж вокруг дома позволит продлить срок его эксплуатации более чем на 50 лет.

Бюджетный дренаж дачного участка

Высокая стоимость качественных строительных материалов вынуждает владельцев частных домов к поиску бюджетных технологий с использованием недорогих, часто подручных компонентов.

Необходимость снижения уровня грунтовых вод и поиска ответа на вопрос «как сделать дренаж вокруг дома» не вызывает никаких сомнений, поскольку затраченные средства компенсируются увеличением рабочего ресурса фундамента и подземных конструкций, созданием  оптимальных условий для нормального роста деревьев и кустарников.

Как определить, нужен ли вам глубинный дренаж?

Траншеи для глубинного дренажа

Необходимость глубинного дренажа определяется глубиной залегания грунтовой влаги – примерно 2,5 метра.

Но даже этот показатель не освобождает от необходимости применения наружной гидроизоляции фундамента.

Задача поверхностного дренажа – быстрое удаление с поверхности грунта талой и дождевой воды, в том числе собираемой кровельной водоотводной системой. Такая система наиболее экономична, поскольку не требует обустройства дренажных колодцев.

Его ресурс определяется:

• долговечностью используемых компонентов;
• качеством фильтров;
• соблюдением требований монтажной технологии.

Для защиты фундамента дома достаточно создания кольцевого наклонного дренажа, имеющего выход для удаления дренируемой воды за пределы осушаемого участка территории, и гидроизоляции фундамента горизонтальной. Эта технология пригодна для осушения небольшого участка. В таком случае труба укладывается по периметру участка.

Сэкономить средства на обустройстве придомового дренажа реально при самостоятельном выполнении всего объема работ. Экономия на качестве материалов сомнительна, поскольку при наличии «слабого звена» ресурс системы значительно уменьшается.

Хотите сэкономить? Воспользуйтесь услугами опытных специалистов, и получите гарантию на выполненные работы и твердую уверенность в том, что ремонт вашему дренажу не понадобится!

Варианты обустройства бюджетного дренажа

Не стоит экономить на материалах для создания дренажной системы

В качестве временной меры – например, на время строительства дома, можно использовать доступные по стоимости и относительно долговечные дренажные технологии с применением подручных материалов.

• Самый простой и самый дешевый – дренаж фашинный, состоящий из пучков хвойных веток диаметров до 30 см, уложенных в траншею и засыпанных грунтом. Фашинный дренаж может эксплуатироваться на протяжении 2-3 лет, не более, после чего его производительность снижается до нуля.
• Еще дешевле обойдется дренаж открытый. Система состоит из скатных открытых траншей, дно которых имеет небольшой уклон в сторону стока. Как правило, открытый дренаж устанавливается по периметру участка, а для безопасности оборудуется оградой. Его неоспоримое преимущество – несложное обслуживание, позволяющее удалять засорения, блокирующие сток воды.
• Более продолжительный ресурс у дренажа керамического или минерального. Объем траншеи заполняется щебнем, накрывается полиэтиленовой пленкой и засыпается. Такая схема имеет существенный недостаток – минимальную ремонтопригодность.

Деревянные трубы можно изготовить из досок: для замедления гниения древесина обрабатывается консервантом или обжигается паяльной лампой. Тонкий слой угля предотвращает образование разрушающей плесени и грибковых колоний.

Только для вас лучшие люки канализационные по самым выгодным ценам — спешите купить!

Как сделать дренаж на участке дома своими руками

Как сделать закрытый дренаж

Закрытый дренаж лучше сделать совмещенным. То есть, проложить трубы не только под территорией «зеленой зоны» участка, но и возле дома. Например, если участок расположен с одной стороны от дома, то трубы могут идти по периметру дома и продолжаться на территорию участка. Если дом расположен в центральной части участка, то трубы так же идут вблизи периметра дома, но разветвляются на 4 стороны от углов.

Если вы хотите сделать одновременно и дренаж участка, и дренаж дома, то можно проложить трубы на расстоянии 1-2 м от фундамента по периметру дома. Глубина заложения труб должна быть ниже глубины промерзания грунта. Если такая отметка слишком глубоко (например, 2,5 метра), то можно проложить трубы на глубине 1,5 м с утеплением. Также не забываем про оборачивание всей траншеи геотекстилем с последующей засыпкой щебня на небольшую высоту, а уже потом прокладкой труб и конечной засыпкой щебнем.

Уклон дренажных систем составляет 1-2 см на 1 м длины трубы (как и в случае с ливневой канализацией).

Диаметр труб для дренажной системы можно использовать тот же, что и для внешней канализации, начиная от 11 см.

Конечной точкой закрытого дренажа может быть фильтрационный колодец с дном из щебня, расположенный ниже уровня труб примерно на полметра. Также воду можно отводить в водоем или овраг, если он расположен близко к дому.

Если на участке дома сложный рельеф, и дренажную систему приходится вести с изгибами, то лучше установить минимум 1 смотровой колодец в месте такого изгиба. Он будет представлять собой трубу диаметром около 50 см, соединенную с дренажным трубопроводом, и служить для прочистки засоров.

Как сделать открытый дренаж

Как правило, он представляет собой канавы и траншеи, выкопанные по периметру загородного участка на глубину 0,5-1 м. Единственная сложность в том, что нужно позаботиться о правильном уклоне таким образом, чтобы все траншеи были наклонены в сторону водоотвода.

Неудобство эксплуатации открытых дренажных систем в том, что можно случайно провалиться в канаву после дождя или при рассадке семян (если есть огород). Для газонных участков (с отсутствующей растительностью) эта проблема легко решается применением газонных решеток, по которым можно не только ходить, но даже проезжать и парковать автомобиль.

Но если у вас повсюду насаждения, то вместо обычного выкапывания канав можно дополнительно проложить в них широкие лотки от ливневой канализации (с решетками). Правда, в этом случае придется купить дорогие лотки, поскольку их цена, в основном, зависит от размера.

Как сделать мягкий дренаж

Мягкий дренаж – это щебень в траншее, обернутый геотекстилем. Делается он просто:

1. Копается траншея на нужную глубину с уклоном в сторону отвода.
2. На дно укладывается изоляционный материал тектон (удерживает влагу и не выпускает).
3. Вся внутренняя поверхность застилается геотекстилем (чтобы пропускать внутрь только воду).
4. Траншея засыпается щебнем не на всю высоту.
5. Выступающие части геотекстиля оборачивают щебень сверху, после чего производится обратная засыпка грунта.

Можно было бы еще рассказать про гончарный, деревянный, каменный дренаж, но эти виды дренажа уже устарели и перестают применяться.

Дальше больше!

Что такое открытый сток на полевом транзисторе и как он используется?

Если вы работаете с интегральной схемой (ИС), и в техническом описании упоминается открытый сток или открытый коллектор, это инженерные слова говорят о потреблении тока на выходе. Для тех, кто не знаком с терминологией, «сток тока» означает, что ток течет в вывод (или узел и т. Д.), А не из вывода. (Получите? Мойка на кухне сливает воду. В данном случае, мойка , текущая , отводит воду.Противоположность приемнику тока – это «источник тока», когда вывод управляет выходным током и, следовательно, подает ток на все, что подключено к этому выводу. (Продолжая аналогию с кухней, источником тока будет водопроводный кран.)

Напомним, что транзистор – это, по сути, переключатель ВКЛ / ВЫКЛ, встроенный в кремний. То, что контролирует поведение транзистора при переключении, – это база. (, рис. 1. ) Если выход IC проходит в базу, он включает ток через транзистор (т.е.е., транзисторный ключ находится в положении «ВКЛ.»). Если нет потока или слишком маленький поток через выход IC для управления транзистором, то нет тока, протекающего через транзистор (т. е. транзисторный ключ находится в положении «ВЫКЛ.»). Таким образом, транзисторы управляют протеканием тока и управляющими потенциалами напряжения в цепи, состоящей из сотен и миллиардов транзисторов, в зависимости от ИС.

Рис. 1. Открытый сток означает то же, что и открытый коллектор, за исключением типа устройства (полевой транзистор или биполярный транзистор или биполярный транзистор).

Термин «открытый сток» означает, что сток есть, но на полевом транзисторе, например, на полевом МОП-транзисторе. (MOSFET похож на транзистор, который может работать с более высокими напряжениями, но работает примерно так же.)

Термин «открытый коллектор» относится к потребителю тока на транзисторном выходе. Если транзистор NPN не подключен или открыт, но подключен к внешнему выводу, это открытый коллектор. Транзистор будет переключаться на землю, когда он активен, таким образом «втягивая» ток (то есть подключается к земле, и, таким образом, ток шунтируется на землю для «рециркуляции» в заземляющей плоскости).И источник тока, и приемник тока имеют ток, текущий, но в разных направлениях.

В обоих случаях основной смысл термина «открытый сток или коллектор» состоит в том, что часть выходного транзистора напрямую выведена на вывод, который является внешним по отношению к корпусу ИС.

Устройства с открытым коллектором и отводом потребляют ток, когда они переведены в одно состояние, и не имеют тока (т. Е. Выводят состояние с высоким импедансом) в другом состоянии. Довольно часто используются открытые стоки (открытые коллекторы) вместе с подтягивающим резистором.Подтягивающий резистор подключен к высокому уровню (напряжение питания) на одном конце и подключен к одному или нескольким внешним контактам устройств с открытым стоком / коллектором, соединенных вместе. Таким образом, если какое-либо из устройств с открытым стоком (с открытым коллектором) настроено на прием тока, ток для всех устройств будет опускаться на землю, поскольку все они подключены в одной точке.

, который удерживает сигнальную линию на высоком уровне до тех пор, пока устройство на проводе не потребляет достаточно тока, чтобы подтянуть линию к низкому уровню. К сигнальному проводу можно подключить многие устройства.Если все устройства, подключенные к проводу, находятся в неактивном состоянии, подтягивание будет удерживать провод под высоким напряжением. Если одно или несколько устройств находятся в активном состоянии, напряжение сигнального провода будет низким. Обычно в схеме есть резистор между ней и цепью до 5В (подтягивающий резистор). Подтягивающие резисторы используются так, что, когда полевой транзистор (транзистор) находится в положении «ВЫКЛ», провод будет плавать до высокого напряжения, которое обычно является напряжением питания для схемы.

Сравнение выхода с открытым стоком

и двухтактного выхода

Микроконтроллеры

используют контакты для взаимодействия с внешним миром.Как правило, контакты представляют собой физические точки на корпусе интегральной схемы (IC) , где может быть выполнено соединение с печатной платой. За каждым выводом (внутри ИС) есть специальная схема, используемая для его управления. Эта схема (обычно называемая контактной площадкой) может быть настроена так, чтобы контакт мог взаимодействовать с различными типами цифровых и аналоговых схем. Выбор правильной конфигурации контактов – важная часть проектирования встраиваемой системы. В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные типы конфигураций вывода и их приложения.

Чтобы объяснить особенности каждой конфигурации выхода, мы должны сначала ввести следующие термины:

Вывод с высоким импедансом (High-Z, Hi-Z) -A вывод, который характеризуется высоким импедансом, который эффективно устраняет его влияние на электрическую цепь, к которой он подключен. Он не приводится в движение и является «плавающим», если другое внешнее устройство или схема (подтягивающая / понижающая) не управляет им.

Плавающий вывод – Вывод является «плавающим», если он не подключен, а также не управляется схемой внутри интегральной схемы.Его уровень напряжения не определен и непредсказуем. Вывод с высоким импедансом, который не приводится в действие цепью повышения или понижения, называется плавающим.

Подтягивающие и понижающие резисторы – Эти резисторы используются для установки определенного уровня (логический 0 или логическая 1) на плавающем выводе. Подтягивающий резистор подключен к источнику питания, поэтому он может подтянуть плавающий вывод до высокого логического уровня. Понижающий резистор соединяет плавающий вывод с землей (логический 0).

Push-Pull

Push-Pull – наиболее распространенная конфигурация вывода.Как следует из названия, двухтактный выход может управлять двумя уровнями выходного сигнала. Один из них притягивает к земле (притягивает / принимает ток от нагрузки), а другой подталкивает к напряжению источника питания (подталкивает / истекает ток к нагрузке). Двухтактный выход может быть реализован с помощью пары переключателей. Практическая реализация в интегральной схеме предполагает использование транзисторов.

На рис. 1 мы можем увидеть реализацию двухтактного выхода с использованием PMOS и транзистора NMOS. Слева показана операция во время фазы выталкивания , а справа – операция во время фазы вытягивания .

Рис. 1 Упрощенная схема двухтактного выхода

• Нажимная фаза – Когда внутренний сигнал, подключенный к затворам транзисторов (см. Рисунок выше), установлен на низкий логический уровень (логический 0), Транзистор PMOS активируется, и ток течет через него от VDD к выходному выводу. Транзистор NMOS неактивен (открыт) и не проводит ток.
• Pull phase – Когда внутренний сигнал, подключенный к затворам транзисторов, установлен на высокий логический уровень (логическая 1), транзистор NMOS активируется (закрывается), и ток начинает течь через него от выходного контакта к GND.В то же время транзистор PMOS неактивен (открыт) и не проводит ток.

Этот тип выхода не позволяет соединять несколько устройств вместе в конфигурации шины, например выход с открытым стоком. Двухтактная конфигурация чаще всего используется в интерфейсах с однонаправленными линиями (передача по линии только в одном направлении – SPI, UART и т. Д.).

Поскольку двухтактные выходы постоянно управляются (высокий или низкий), они обеспечивают лучшую производительность, когда дело касается крутизны генерируемых выходных цифровых сигналов.

Следует отметить, что выходной контакт, настроенный как двухтактный, в большинстве случаев может быть динамически перенастроен, чтобы стать входом. Это достигается закрытием обоих транзисторов, таким образом достигается состояние высокого импеданса на линии. Затем линия может управляться от других внешних устройств и считываться специальной логикой внутри интегральной схемы.

Открытый сток

В конфигурации с открытым стоком логика за выводом может приводить его только к заземлению (логический 0). Другое возможное состояние – с высоким импедансом (Hi-Z) .Реализация предполагает использование одного транзистора. Если его дренажная клемма разомкнута (устройство выключено), вывод остается плавающим в состоянии Hi-Z. Чтобы довести его до высокого логического уровня, необходимо использовать дополнительную схему или компонент. В большинстве случаев используется внешний подтягивающий резистор (существуют микроконтроллеры, которые обеспечивают внутренние подтягивающие резисторы для конфигураций с открытым стоком).

На рис. 2 мы видим выход с открытым стоком. Он реализован с использованием N-канального МОП-транзистора, который замыкает выходной контакт на землю, когда транзистор включен, и оставляет его плавающим, когда транзистор выключен.

Рис. 2 Схема выхода с открытым стоком

Выходы с открытым стоком чаще всего используются в интерфейсах связи, где несколько устройств подключены к одной линии (например, I2C, One-Wire и т. Д.). Когда все выходы устройств, подключенных к линии, находятся в состоянии Hi-Z, линия переводится на уровень логической 1 по умолчанию посредством подтягивания. Любое устройство может подтянуть линию к логическому 0, используя свой выход с открытым стоком, и все устройства могут видеть этот уровень.

Есть несколько вещей, которые необходимо учитывать при использовании подтягивающего резистора с конфигурацией выхода с открытым стоком :

Наклон нарастающего фронта – Подтягивающий резистор в сочетании с собственной емкостью линия образует фильтр нижних частот.В зависимости от номинала резистора и емкости линии может быть видимая разница в наклонах нарастающих фронтов и спадающих фронтов. Задний фронт более резкий, поскольку он достигается за счет использования транзистора с очень низким внутренним сопротивлением. Однако нарастающий фронт формируется подтягивающим резистором, и вышеупомянутый эффект фильтрации нижних частот более выражен.

Рис. 1 Границы прямоугольного сигнала, генерируемого выходом с открытым стоком

Потребляемая мощность и шумовые помехи – При выборе номинала подтягивающих резисторов существует компромисс.Когда устройство на линии управляет уровнем логического 0, это вызовет протекание более высокого тока через подтягивающие резисторы с более низкими значениями, и это увеличит потребление энергии. Однако выбор резисторов с более высоким номиналом, в свою очередь, приведет к тому, что через резистор будет протекать более низкий ток, и это облегчит улавливание внешних помех (шума) на линии.

Сводка

• Двухтактный выход лучше всего подходит для интерфейсов связи с однонаправленными линиями (например.g SPI, UART и т. д.). Открытый сток обычно используется для двунаправленных однолинейных интерфейсов связи, когда к одной линии подключено более двух устройств (например, I2C, One-Wire и т. Д.).
• Выход с открытым стоком потребляет больше энергии во время активных передач из-за натяжения. резисторы, которые используются.
• Как правило, двухтактный выход имеет более быстрые наклоны, чем выход с открытым стоком.

Была ли эта статья полезной?

Если у вас есть предложения или вопросы, оставьте комментарий ниже.

микроконтроллер – двухтактный / открытый сток; подтягивание / опускание

Этот ответ является общим для процессоров и периферийных устройств и имеет в конце комментарий, относящийся к SRAM, который, вероятно, имеет отношение к вашей конкретной оперативной памяти и процессору.

Выходные штифты могут работать в трех различных режимах:

• открытый сток – транзистор подключается к низкому и ни к чему другому
• открытый сток, с подтягиванием – транзистор подключается к низкому, а резистор подключается к высокому
• двухтактный – транзистор подключается к высокому уровню, а транзистор подключается к низкому уровню (одновременно работает только один)

Входные контакты могут быть входом затвора с:

• pull-up – резистор, подключенный к высокому
• pull down – резистор, подключенный к низкому уровню
• повышающий и понижающий – резистор, подключенный к высокому уровню, и резистор, подключенный к низкому уровню (используется только в редких случаях).

Существует также запускаемый по Шмитту режим ввода , в котором входной вывод подтягивается со слабым подтягиванием к начальному состоянию. Если оставить его в покое, он остается в своем состоянии, но его можно перевести в новое состояние с минимальными усилиями.

Открытый сток полезен, когда несколько ворот или штырей соединяются вместе с помощью (внешнего или внутреннего) подтягивания. Если на всех выводах высокий уровень, значит, все они разомкнуты, и подтягивание поднимает контакты на высокий уровень. Если какая-либо булавка находится в низком положении, они все опускаются, когда связываются вместе.Эта конфигурация фактически образует ворота И .

_____________________________

Примечание добавлено в ноябре 2019 г. – 7+ лет спустя: конфигурация объединения нескольких выходов с открытым коллектором / стоком традиционно называется конфигурацией «проводное ИЛИ». НАЗВАНИЕ его ИЛИ (даже традиционно) не делает его единым. Если вы используете отрицательную логику (которая традиционно могла иметь место), все будет иначе, но в дальнейшем я буду придерживаться соглашения о положительной логике, которое используется по праву, если специально не указано иное.

Приведенный выше комментарий о формировании логического элемента «И» запрашивался несколько раз на протяжении многих лет – и было высказано предположение, что результатом является «действительно» вентиль «ИЛИ». Это сложно.

Простая картина состоит в том, что если несколько выходов с открытым коллектором соединены вместе, то при включении любого из транзисторов с открытым коллектором общий выход будет низким. Чтобы общий выход был высоким, все выходы должны быть выключены.

Если вы рассматриваете объединение 3 выходов – для того, чтобы результат был высоким, все 3 должны быть высокими по отдельности.111 -> 1. Это “И”.

Если вы рассматриваете каждый из выходных каскадов как инвертор, то для того, чтобы каждый из них имел высокий выход, его вход должен быть низким. Итак, чтобы получить комбинированный высокий выход, вам нужно три 000 -> 1. Это «НИ».

Некоторые предположили, что это ИЛИ – Любой из XYZ с хотя бы одним из них равен 1 -> 1.
Я не могу на самом деле “навязать” эту идею ситуации.

_________________________________

При управлении SRAM вы, вероятно, захотите установить высокий или низкий или высокий или низкий уровень для линий данных или адресных линий настолько стабильно и быстро, насколько это возможно, так что требуется активный привод вверх и вниз, поэтому указывается двухтактный.В некоторых случаях с несколькими RAM вы может сделать что-то умное и объединить строки, где другой режим может быть более подходящим.

С SRAM с вводом данных из SRAM, если RAM IC всегда утверждает данные, то вывод без подтягивания – , вероятно, OK, поскольку RAM всегда устанавливает уровень, и это минимизирует нагрузку. Если линии данных RAM иногда бывают разомкнутыми или трехсторонними, вам понадобятся входные контакты, чтобы иметь возможность устанавливать собственное допустимое состояние. При очень высокоскоростной связи вы можете использовать подтягивающий и понижающий, чтобы параллельное эффективное сопротивление было оконечным сопротивлением, а напряжение холостого хода шины устанавливалось двумя резисторами, но это в некоторой степени специализировано.

Открытый коллектор против открытого дренажа – Digilent Blog

В чем разница между Pmod OD1 и Pmod OC1 ? В чем разница между выходом с открытым стоком и выходом с открытым коллектором ? В чем разница между MOSFET (металлооксидный полевой транзистор) и BJT (биполярный транзистор)? Оказывается, это, по сути, один и тот же вопрос! Однако для осознания этого может потребоваться некоторое время, особенно если вы новичок в понимании различных транзисторных технологий.Чтобы найти ответ, мы начнем с последней версии вопроса и вернемся к первой.

Краткий обзор транзисторов

BJT и MOSFET – это два разных типа транзисторов. У них схожие функции, но разные характеристики. С точки зрения функциональности, они оба могут использоваться как усилители или переключатели. Как усилители, они принимают небольшой ток на одном конце и производят гораздо больший ток на другом конце. Это особенно полезно в аналоговых схемах, где транзисторы составляют основу таких компонентов, как операционные усилители.

В качестве переключателей небольшой ток через одну часть транзистора может включать больший ток через другую его часть. Другими словами, транзистор может находиться в двух различных состояниях и представлять два разных значения; 0 или 1, выключено или включено. Это особенно полезно в цифровых схемах и является основой работы всех компьютерных микросхем.

Все транзисторы сделаны из кремния, электрически нейтрального химического элемента, определенного как полупроводник , что означает, что он не является ни сильным проводником электричества, ни отличным изолятором.Что такого полезного в кремнии, так это то, что его поведение можно изменить известным способом, добавив примеси, с помощью процесса, называемого «легирование». Если кремний легирован определенными химическими веществами, он получает дополнительные «свободные» электроны и может легче переносить электрический ток. Этот тип кремния известен как n-тип или отрицательный тип.

Можно сделать и обратное, создав p-типа или положительного типа, который имеет меньше свободных электронов и часто описывается как имеющий дырок там, где должны находиться электроны.Однако обратите внимание, что кремний n-типа или p-типа не заряжен электрически. Следовательно, их можно соединить вместе, и электроны и дырки не начнут пересекать n-p переход, пока не будет приложен электрический ток (BJT) или напряжение (MOSFET). Различные конфигурации кремния n-типа и p-типа – вот что приводит к разнице между BJT и MOSFET.

БЮЦ

Биполярные переходные транзисторы (BJT) – это токовые устройства , которые бывают двух типов: NPN и PNP.Как следует из названия, NPN BJT имеют два слоя кремния n-типа, окружающие один слой кремния p-типа (и наоборот для PNP). У каждого слоя есть определенное имя: эмиттер, база и коллектор. См. Рисунок 1.

Рис. 1. Две разные конфигурации биполярного транзистора (BJT).

Принципы работы каждого типа BJT практически идентичны; Функциональное отличие заключается в основном в смещении переходов. Например, когда на базу NPN-транзистора подается положительное смещение, устройство включается, и ток течет от эмиттера к коллектору.Также известный как переключатель нижнего уровня, эмиттер подключается к GND , а коллектор подключается к нагрузке. Напротив, когда отрицательное смещение (или 0 В / GND) применяется к базе транзистора PNP, устройство включается, и ток течет от коллектора к эмиттеру в противоположном направлении от устройства NPN. Также известный как переключатель верхнего плеча, эмиттер подключается к источнику напряжения , а коллектор подключается к нагрузке.

Рисунок 2. Изображение BJT с контактами, обозначенными E для эмиттера, B для базы и C для коллектора.

С точки зрения плюсов и минусов, BJT удобны для управления маломощными светодиодами и аналогичными устройствами от обычных микроконтроллеров, которые могут выдавать только постоянное напряжение 5 В, таких как chipKIT и Arduino. Полевые МОП-транзисторы с логическим уровнем могут использоваться таким же образом, но, как правило, они дороже и их труднее найти, чем стандартные МОП-транзисторы, для включения которых требуется 10 В или более. BJT также переключаются быстрее, чем MOSFET, поэтому они хороши для высокочастотных приложений, однако они менее энергоэффективны, поэтому не всегда являются отличным выбором для приложений с батарейным питанием, где нагрузка является переменной.

Для получения дополнительной информации о теории, лежащей в основе BJT, см. Ссылку по ссылке , а для получения поучительной анимации перейдите по ссылке , здесь .

МОП-транзисторы

Металлооксидные полевые транзисторы (MOSFET) – это управляемые напряжением устройства и похожи на BJT в том, что у них есть три разных вывода: исток (аналог эмиттера), сток (аналог коллектора) , а ворота (аналог основания).Как и BJT, полевые МОП-транзисторы состоят из кремния n-типа и p-типа, но они устроены несколько иначе. См. Рисунок 3.

Рисунок 3. Конфигурация секций n-типа и p-типа полевого МОП-транзистора.

Существует несколько подкатегорий полевых МОП-транзисторов, но я упомяну две подкатегории: N-канал и P-канал . Разница между ними заключается в приложенном напряжении и в том, какой тип носителя заряда отвечает за протекание тока. Для N-канального MOSFET источник подключен к земле , и устройство активируется путем подачи положительного напряжения на затвор .Это создает электрическое поле, «эффект поля», и позволяет электронам течь по тонкому каналу от истока к стоку. Для P-канального MOSFET источник подключается к Vcc , и устройство активируется путем подключения затвора к земле . Здесь носителями заряда выступают дырки, а не электроны. Чаще всего используются полевые МОП-транзисторы N-типа.

Примечание. Поскольку через полевой МОП-транзистор проходит только один тип заряда (электронный или дырочный), они являются «униполярными» транзисторами в отличие от биполярных транзисторов, которые позволяют обоим типам зарядов проходить через переходы NP / PN.

Рис. 4. МОП-транзистор, показывающий выводы истока, стока и затвора, в отличие от выводов эмиттера, коллектора и базы BJT.

С точки зрения плюсов и минусов, полевые МОП-транзисторы имеют бесконечно высокое входное сопротивление, что делает их полезными в усилителях мощности. Они также более энергоэффективны, чем BJT, и более устойчивы к нагреванию. Хотя биполярные транзисторы могут переключаться быстрее, полевые МОП-транзисторы по-прежнему достаточно быстры для приложений с частотой менее 1 МГц и сегодня являются наиболее часто используемыми транзисторами. В общем, вы можете думать, что высокий входной импеданс и низкое энергопотребление = MOSFET, а работа на очень высоких частотах и ​​возможность привода с большим током = BJT.

Дополнительные сведения о полевых МОП-транзисторах см. В этой статье.

В чем разница между выходом с открытым стоком и выходом с открытым коллектором?

Я уверен, что после прочтения вышеперечисленных разделов вы догадались, как ответить на эту версию вопроса. Если вы сказали, что разница между MOSFET и BJT, вы были бы правы! Выходной вывод с открытым стоком или открытым коллектором – это просто вывод, управляемый одним транзистором, либо MOSFET, либо BJT соответственно. С точки зрения использования, ответ отражает вышеприведенное обсуждение плюсов и минусов самих MOSFET и BJT.Конечно, их также можно комбинировать, чтобы создать очень интересные схемы, используя сильные стороны каждой.

В чем разница между Pmod OD1 и Pmod OC1?

Наконец, мы подошли к последней форме вопроса, и снова ответ теперь очевиден. Pmod OD1 – это модуль вывода с открытым стоком с четырьмя выходными контактами с открытым стоком, каждый из которых управляется N-канальным полевым МОП-транзистором. Pmod OC1 – это модуль с открытым коллектором с четырьмя выходными контактами с открытым коллектором, каждый из которых управляется NPN BJT.Оба модуля используются для потребления более высокого тока, чем могут обеспечить контакты на вашем Digilent FPGA или микроконтроллере.

Рисунок 5. Pmod OD1 слева и Pmod OC1 справа.

Pmod OC1 был разработан для управления устройствами с чуть более высоким током при 200 мА, такими как небольшая лампа или реле, и имеет более высокий рейтинг ESD, чем Pmod OD1. Поэтому он особенно прочен и подходит для студентов, которые учатся использовать эту схему. Он рассчитан на напряжение до 20 В. Pmod OD1 имеет винтовые клеммы на каждом штыре и был разработан специально для привода шаговых двигателей.Однако он также может использоваться для многих других приложений с высоким током до 3 А. Он рассчитан на напряжение до 40 В.

Для получения дополнительной информации о Pmod OD1 или Pmod OC1 посетите Digilent wiki или оставьте комментарий ниже!

Список литературы

Как использовать MOSFET – Учебное пособие для начинающих

Как использовать биполярный переходной транзистор BJT – Урок для начинающих

Как работают транзисторы

Основы: Выходы с открытым коллектором

Разница между BJT и MOSFET

Открытый коллектор – Википедия

Часто задаваемые вопросы по открытому коллектору / открытому дренажу

Часто задаваемые вопросы по открытому коллектору / открытому дренажу

Цепь с открытым коллектором / открытым стоком FAQ (Часто задаваемые вопросы)

Что такое контур с открытым коллектором / открытым стоком?

Открытый коллектор / открытый сток – это схемотехника, которая позволяет использовать несколько устройства для двунаправленной связи по одному проводу.

Устройства с открытым коллектором / открытым стоком потребляют (пропускают) ток в своем низком напряжении активном (логический 0) состоянии, или имеют высокий импеданс (ток не течет) в их неактивное состояние высокого напряжения (логическая 1). Эти устройства обычно работают с внешним подтягивающим резистором, который удерживает сигнальную линию на высоком уровне до тех пор, пока устройство на проводе потребляет достаточно тока, чтобы понизить уровень сигнала в линии. Многие устройства можно прикрепить к сигнальному проводу. Если все устройства подключены к проводу находятся в неактивном состоянии, подтягивание будет удерживать провод на высоком уровне Напряжение.Если одно или несколько устройств находятся в активном состоянии, сигнальный провод напряжение будет низким.

Сигнальный провод с открытым коллектором / открытым стоком также может быть двунаправленным. Двунаправленный означает, что устройство может как выводить, так и вводить сигнал на провод одновременно. Помимо контроля состояния своего контакт, который подключен к сигнальному проводу (активному или неактивному), устройству также может определять уровень напряжения сигнального провода. Хотя на выходе устройства с открытым коллектором / открытым стоком может находиться в неактивном (высоком) состоянии, провод, подключенный к устройству, может находиться в активном (низком) состоянии из-за активность другого устройства, подключенного к проводу.

Двунаправленная природа устройства с открытым коллектором / открытым стоком что делает эту схему такой важной для соединения многих устройств на общая линия. Шина I2C и SMBus используют этот метод для подключения до 127 устройств.

Открытый сток относится к клемме стока МОП-полевого транзистора. Открытый коллектор та же концепция на биполярном устройстве.

Не можете найти здесь ответ на свой вопрос? Тогда отправьте свой вопрос по электронной почте обращайтесь к нам по адресу support @ mcc-us.ком

I ² C на расстоянии одного щелчка мыши ^TM

---

[FAQ] Могу ли я … использовать выходы с открытым стоком для изменения уровня логического напряжения? … соединить выходы напрямую вместе? … принудительно обнулить узел напряжения? – Логический форум – Логика

Другие детали, обсуждаемые в теме: SN74LVC1G123

Часто задаваемые вопросы: преобразование логики и напряжения> Выходные параметры >> Текущие вопросы и ответы

Ответ на все три вопроса – «да» – это три основных варианта использования выходов с открытым стоком на логических устройствах.Многое из этого распространяется и на устройства с открытым коллектором, но сегодня они гораздо реже из-за эпохи биполярных технологий.

Что такое выход с открытым стоком?

Выход с открытым стоком – это просто n-канальный полевой МОП-транзистор, подключенный к земле на выходе устройства. Этот полевой МОП-транзистор может быть либо включен, что приводит к относительно низкому сопротивлению пути к земле на выходе, либо он может быть выключен, что приводит к очень высокому сопротивлению пути к земле.

Устройство с открытым стоком обычно будет использовать Hi-Z или просто Z в логической таблице, чтобы указать, когда выход находится в состоянии высокого импеданса, но есть некоторые, которые просто перечисляют «H» и ожидают, что считыватель знать, что «H» для устройства с открытым стоком означает «Hi-Z».«

Преобразование уровня напряжения с буфером открытого стока

Наиболее распространенным вариантом использования устройства с открытым стоком является преобразование уровня напряжения, как показано здесь:

Пороговые значения входного напряжения для буфера с открытым стоком управляются V_CCA, а выходное напряжение высокого уровня – V_CCB. Это очень простая в реализации схема, которая используется во многих приложениях, но у нее есть некоторые недостатки. Выход может быть быстрым или маломощным, в этой конфигурации невозможно достичь обоих одновременно.Чтобы быть быстрым, R1 должен быть очень маленьким, но это приведет к большому потреблению тока от V_CCB. Чтобы иметь низкую мощность, R1 должен быть очень большим, но это приведет к медленному нарастанию фронта, что может быть вредным для многих систем. Обычно выбирается сопротивление от 1 кОм до 10 кОм, чтобы уравновесить эти две проблемы.

Прямое подключение выходов к устройству с открытым стоком

Другой очень распространенный вариант использования устройства с открытым стоком – прямое соединение выходов. Это невозможно сделать с обычными устройствами CMOS, потому что выходы могут иметь противоположные состояния, и может возникнуть большой ток, что приведет к повреждению устройства или системы.

С выходом с открытым стоком нет опасности, что один выход будет ВЫСОКИМ, а другой – НИЗКИМ, поскольку все выходы либо НИЗКИЕ, либо Hi-Z. На изображении выше мы показываем, как три буфера с открытым стоком могут быть объединены для создания функции логического элемента И с 3 входами. Важно отметить, что выходной сигнал имеет то же ограничение, что и предыдущий вариант использования: сигнал может быть быстрым или маломощным, но не обоими сразу.

Разрядите узел напряжения до 0 В с помощью устройства с открытым стоком

Иногда полезно иметь минимальное влияние на узел напряжения во время нормальной работы, но иногда этот узел необходимо разряжать.

Примером может быть синхронизирующий конденсатор – устройство с открытым стоком можно использовать для быстрой разрядки конденсатора, затем можно позволить ему заряжаться естественным образом, когда устройство с открытым стоком переключается обратно в режим Hi-Z. Моностабильные мультивибраторы, такие как SN74LVC1G123, используют этот тип схемы внутри для разряда своих синхронизирующих конденсаторов, и системы также могут использовать аналогичный метод для многих приложений.

Если конденсатор относительно большой, возможно превышение номинального тока устройства с открытым стоком, поэтому небольшой резистор добавляется последовательно с выходом для уменьшения скорости разряда:

Демистификация настроек GPIO микроконтроллера – Embedded Artistry

Обновлено: 20190913

Любой, кто пишет программное обеспечение для микроконтроллеров, должен будет настраивать и управлять выводами ввода / вывода общего назначения (GPIO).На первый взгляд, конфигурация GPIO кажется простой: контакты являются входными или выходными, и они могут быть высокими или низкими.

Однако вы неизбежно столкнетесь с модным процессором с множеством опций конфигурации, или инженер-электрик запросит настройки контактов, которых вы не понимаете («сделайте эту линию Hi-Z»).

Это руководство призвано помочь вам разобраться в различных вариантах конфигурации выводов, которые предусмотрены в современных микроконтроллерах.

Содержание:

1. Справочная информация
   1. Трехпозиционная логика
   2. Высокоимпедансный
   3. Плавающий
   4. Подтягивание
   5. Вытяжной
   6. Приемник тока
   7. Источник тока
2. Режимы ввода и вывода
   1. Режимы ввода GPIO
   2. Режимы вывода GPIO
      1. Двухтактный выход
      2. Выход с открытым стоком
      3. Открытый коллектор
3. Скорость
4. Высокий привод
5. Дополнительная литература

Справочная информация

Прежде чем мы углубимся в параметры конфигурации, полезно понять некоторые общие описания и термины, связанные с сигналами GPIO и ввода-вывода.

Логика с тремя состояниями

Большинство современных линий GPIO реализованы как буфер с тремя состояниями. Это означает, что линия GPIO может эффективно принимать три значения:

1. Логический 0 (заземление)
2. Логическая 1 (подключение к VCC)
3. Высокоимпедансный (также называемый «плавающим», «Hi-Z», «трехкомпонентным»)

Высокоимпедансный

Когда линия переводится в состояние с высоким импедансом, выход эффективно удаляется из схемы. Это позволяет нескольким схемам или устройствам совместно использовать одни и те же выходные линии и обычно используется для реализации коммуникационных шин.Неспособность использовать состояние с высоким импедансом, когда это необходимо, приводит к конфликту ввода-вывода и коротким замыканиям.

Плавающий

Сигнал называется «плавающим», когда его состояние неопределенно, что означает, что он не подключен ни к VCC, ни к земле. Напряжение сигнала будет «плавать», чтобы соответствовать остаточному напряжению.

Термин «плавающий» часто используется как синонимы для описания вывода, находящегося в состоянии высокого импеданса.

Подтягивание

Подтягивающие резисторы, которые подключают сигнал к VCC.Подтягивания используются для установки состояния по умолчанию, когда сигнал плавающий.

Напомним, что когда входной вывод находится в режиме высокого импеданса и не управляется внешними источниками, он находится в плавающем состоянии на уровне остаточного напряжения. Подтягивающие резисторы предотвращают перемещение вывода, заставляя сигнал на VCC, когда он не активен. Когда другой источник устанавливает низкий уровень сигнала (соединяется с землей), подтягивание отменяется, и входной вывод будет читать «0».

Многие микроконтроллеры имеют возможность внутренней подтягивающей конфигурации.Иногда требуется определенное значение подтягивающего резистора, что требует использования внешнего подтягивающего резистора вместо внутреннего подтягивания микросхемы.

Вытяжной

Понижающие резисторы – это резисторы, соединяющие сигнал с землей. Выполняемые операции используются для установки состояния по умолчанию, когда сигнал является плавающим. Когда другой источник устанавливает высокий уровень сигнала (подключается к VCC), понижающий уровень игнорируется, и входной вывод будет считывать «1».

Многие микроконтроллеры предоставляют возможность внутренней конфигурации с выпадающим меню.Иногда требуется определенное значение понижающего резистора, что требует использования внешнего понижающего резистора вместо внутреннего понижающего напряжения микросхемы.

Приемник тока

«Потребитель тока» означает, что ток течет в вывод, узел или сигнал. Для цифрового ввода-вывода токоприемник обеспечивает заземление нагрузки.

Источник тока

«Источник тока» противоположен приемнику тока: ток вытекает из вывода, узла или сигнала. Для цифрового ввода-вывода источник тока обеспечивает нагрузку источником напряжения.

Как в источнике тока, так и в приемнике тока течет ток, но в разных направлениях.

Режимы ввода и вывода

Основной вариант конфигурации для вывода GPIO – вход или выход .

Режимы ввода GPIO

Когда GPIO настроен как вход, его можно использовать для считывания состояния электрического сигнала. Настройка GPIO в качестве входа переводит контакт в состояние высокого импеданса.

Обычно входы GPIO настраиваются одним из трех способов:

1. Высокое сопротивление (по умолчанию – плавает, если не работает)
2. Подтягивающий (внутренний резистор подключен к VCC)
3. Понижающий (внутренний резистор подключен к земле)

Большинство входных контактов GPIO также имеют внутренний гистерезис, который предотвращает ложное изменение состояния контактов.Обычно гистерезис – это встроенная функция, а не настраиваемая настройка.

Режимы вывода GPIO

Когда GPIO настроен как выход, его можно использовать для управления высоким или низким уровнем сигнала. Существует два основных варианта конфигурации выходов GPIO: двухтактный и открытый сток.

Двухтактный выход

В большинстве случаев двухтактный – это настройка выхода GPIO по умолчанию. Двухтактный GPIO может как источник, так и приемник тока.

С двухтактным GPIO транзистор подключается к VCC или GND для управления высоким или низким уровнем сигнала.Когда на выходе идет низкий уровень, сигнал активно «подтягивается» к земле, а когда выход становится высоким, он активно «подталкивается» к VCC.

Выход с открытым стоком

В отличие от двухтактного, выход с открытым стоком может только потреблять ток. Выход имеет два состояния: низкий и высокий импеданс. Чтобы достичь высокого логического уровня на выходе на линии, используется подтягивающий резистор для подключения выхода с открытым стоком к желаемому уровню выходного напряжения.

Вы можете думать о GPIO с открытым стоком, как о переключателе, который либо подключен к земле, либо отключен.

GPIO с открытым стоком обычно можно настроить в двух разных режимах:

• Открытый сток
• Открытый сток с внутренним подтягиванием

В большинстве приложений, в которых используется схема с открытым стоком, используются внешние подтяжки на выходах с открытым стоком. Часто внутренних подтягивающих значений недостаточно для целевой схемы.

Выходы с открытым стоком полезны, когда несколько вентилей или контактов соединены вместе, например, с шиной I2C. Когда устройство не использует шину, выход с открытым стоком находится в режиме высокого импеданса, и уровень напряжения повышается подтягивающим резистором.Когда устройство устанавливает низкий уровень на выходе, все подключенные линии будут иметь низкий уровень, поскольку они связаны вместе.

Другое распространенное использование выходов с открытым стоком – это наличие нескольких внешних устройств, управляющих одним выводом прерывания с активным низким уровнем на микроконтроллере.

Открытый коллектор

«Открытый коллектор» функционально такой же, как «открытый сток». «Открытый коллектор» относится к потребителю тока на выходе транзистора BJT, в то время как «открытый сток» относится к потребителю тока на выходе полевого транзистора.

Я чаще встречаю «открытый коллектор» в таблицах данных компонентов, чем в таблицах данных микроконтроллеров.

Скорость GPIO

GPIO speed управляет скоростью нарастания или скоростью, с которой сигнал может изменяться между низкими / высокими значениями («время нарастания» и «время спада»). Параметры конфигурации скорости описаны как «скорость», «скорость нарастания», «частота» и «высокочастотный режим».

Увеличивая скорость GPIO, вы увеличиваете скорость изменения выходного напряжения (уменьшая время нарастания). Однако потребляемая мощность и излучаемый схемой шум возрастают вместе со скоростью GPIO. По умолчанию вы должны поддерживать низкую скорость GPIO, если нет особой причины для ее увеличения.

Высокий привод

High-drive GPIO – это двухтактные контакты, которые способны обеспечивать больший ток, чем обычные контакты. Хотя вы должны проверить данные каждого чипа, чтобы понять текущую емкость ваших контактов, типичный двухтактный GPIO может потреблять / потреблять около ± 8 мА, в то время как вывод с высоким приводом может потреблять / потреблять до ± 40 мА.