Calculette de Diviseur de Tension
Compréhension des Diviseurs de Tension
1. Principes fondamentaux
Un diviseur de tension est un circuit qui produit une tension d sortie qui est une fraction de la tension dentrée. Il se compose de deux ou plus résistances connectées en série, avec loutput pris à travers lune des résistances.
Vout = Vin × (R2 / (R1 + R2))
Power(R1) = (Vin - Vout)² / R1
Power(R2) = Vout² / R2
Quest-ce quun Diviseur de Tension ?
Un diviseur de tension est une arrangement série de résistances qui produit une tension d sortie qui est une fraîcheur de la tension dentrée. Les applications courantes comprennent :
- Étirement de niveau pour capteurs et ADC
- Génération de tension de référence
- Surcharge des transistors et op-amp
- Attenuation du signal
3. Comment fonctionne un diviseur de tension?
Principe de fonctionnement des diviseurs de tension :
| Parameter | Formula | Notes |
|---|---|---|
| Output Voltage | Vout = Vin × R2/(R1+R2) | No load |
| With Load | Vout = Vin × (R2∥RL)/(R1+R2∥RL) | Load effect |
2. Effets de charge
Lorsquun charge est connectée à lissue, elle forme une combinaison parallèle avec le résistor inférieur, affectant la tension de sortie :
- Résistance de charge diminue la résistance efficace R2
- La tension de sortie diminue.
- Consumption de courant augmente
- Pertes de puissance
« 5. Lorsque à Utiliser un Diviseur de Tension »
Scénarios courants pour lutilisation de diviseurs de tension :
Échelle dentrée ADC
- Conversion de tension de 5V à 3.3V
- Conversion de voltage de 12V à 5V
- Surveillance de la tension batterie
- Échelle de traitement du signal de capteur
Valeur de référence
- Références op-amp
- Limiteurs comparatifs
- Références DAC
- Sources de tension précise
6. Calculs des Diviseurs de Tension
Formules essentielles et calculs :
| Type | Formule | Application |
|---|---|---|
| Series Circuit | Vout = Vin × R2/(R1+R2) | Basic divider |
| Parallel Circuit | Vout = Vin × (R2∥RL)/(R1+R2∥RL) | With load |
| Multiple Resistors | Vout = Vin × (Rn/Rtotal) | Complex divider |
7. Problèmes courants et solutions
Dépannage des problèmes de diviseur de tension :
Effets de charge
- Utiliser des valeurs de résistance inférieures
- Amplificateur de tamponnage
- Considérez la résistance de sortie
- Impact de charge de charge
Pertes de puissance
- Vérifier les valeurs de résistances
- Calculer la puissance dans chaque résistance
- Utilisez des valeurs de résistance plus élevées
- Considérez les effets thermiques
8. Diviseur de Tension par rapport aux autres méthodes
Comparer des diviseurs de tension avec dautres solutions alternatives :
| Méthode | Avantages | Avantages limités |
|---|---|---|
| Voltage Divider | Simple, low cost, no active components | Loading effects, power loss |
| Voltage Regulator | Stable output, load regulation | Higher cost, complexity |
| DC-DC Converter | High efficiency, isolation | Most expensive, EMI issues |
Applications Spécialisées
Configurations de divisores de tension avancées :
Diviseurs capacitifs
- Division de tension électrique AC
- Mesures de haute tension
- Réponse fréquentielle
- Considérations sur limpédance
Diverses Taps
- Voltages multiples de sortie
- Applications de potentiomètres
- Sources de tension variable
- Circuits de calibration
Guide de Sélection des Composants
Comment choisir les composants pour les divisores de tension :
| Composant | Critères de sélection | «Valeurs typiques» |
|---|---|---|
| Resistors | Tolerance, power rating, stability | 1kΩ - 100kΩ, 1% |
| Potentiometers | Resolution, lifetime, linearity | 10kΩ - 1MΩ |
Référence Rapide
Équations Clés
Voici la traduction :
Voici le texte traduit :
Conseils de conception
- • Utilisez des résistances avec une tolérance de 1%.
- • Considérez les coefficients de température
- • Tenir compte des effets de charge
- • Vérifiez les caractéristiques électriques
- • Utilisez des résistances de faible valeur pour une stabilité améliorée.
Valeurs courantes
Ratios Standards
1:1 = 50 %
2:1 = 33,3% de sortie
3 : 1 = 25 % sortie
9:1 = 10% de sortie
Ratio de 1 à 99 : sortie à 1%
Applications typiques
Entrée ADC : R1/R2 = 10kΩ/10kΩ
Biens de charge de LED : R1 = 100kΩ, R2 = 10kΩ
Décalage de niveau : 47 kΩ : 33 kΩ
Référence : 100kΩ/20kΩ