Spanningsverdeler berekeningsprogramma

Ontstaan van Voltage Dividers

Eenzaamheden van Grondslagen

Een spanningverdeler is een circuits dat een uitgangsspannings die een fractie van de ingangsdatum produceert. Het bestaat uit twee of meer weerstanden in serie verbonden, met de uitgang genomen over één van de weerstanden.

Vout = Vin × (R2 / (R1 + R2))
Power(R1) = (Vin - Vout)² / R1
Power(R2) = Vout² / R2

Wat is een Voltagediverter?

Een spanningsverdeler is een lijnarrangement van weerstanden dat een uitgangspanning produceert die een fractionaal deel is van de ingangsSpanning. Gemeenschappelijke toepassingen omvatten:

  • Verlenging van niveau voor zintuigen en ADCs
  • Referentievoltageschakeling
  • Biasen voor transistorren en opampers
  • Signaalattenuatie

Hoe werkt een spanningst divider?

Functieprincipe van spanningenverdelers:

ParameterFormulaNotes
Output VoltageVout = Vin × R2/(R1+R2)No load
With LoadVout = Vin × (R2∥RL)/(R1+R2∥RL)Load effect

2. Lading effecten

Wanneer een belasting wordt aangesloten op de uitvoer, vormt het een parallele combinatie met de lagere weerstand, wat de uitvoervolaties beïnvloedt:

  • Ladingweerstand vermindert effectieve R2
  • Uitschietsstroom verminderd
  • Stroomverloop verhoogt
  • Veranderingen in vermogensaflevering

5. Wanneer je een Spuitkabel moet gebruiken

Algemene scenarios voor het gebruik van spanningenverdelers:

ADC ingangsschaaling

  • 5 volt naar 3,3 volt omzetting
  • 12V naar 5V converteer
  • Accuvoortreiniging monitoring
  • Sensorexpansiebehandeling

Referentie Spanning

  • Op-amp referenties
  • Comparatorendoorwaarden
  • ADC verwijzingen
  • Precisie spanningbronnen

6. Spanningsverdelerschakelingen

Cruciale formules en berekeningen:

SoortFormuleAplikatie
Series CircuitVout = Vin × R2/(R1+R2)Basic divider
Parallel CircuitVout = Vin × (R2∥RL)/(R1+R2∥RL)With load
Multiple ResistorsVout = Vin × (Rn/Rtotal)Complex divider

Common problemen en oplossingen.

Probleemoplossing voor voltage divider-uitsteningen:

Lading-effecten

  • Gebruik lager weerstandswaarden
  • Voeg bufferamplifier toe
  • Consider input impedantie
  • Ladenbelasting berekenen

Verzending

  • Kijk naar de spanningsoverdrachtspecifieken van resistors
  • Bereken de macht per resistor
  • Gebruik hogere weerstandswaarden
  • Over thermische effecten

8. Spanningsverdeler tegenover andere methoden

Vergelijkingen met voedingsscheidingsverwijderingen met alternatieve oplossingen:

MethodeVoordelenNadeelen
Voltage DividerSimple, low cost, no active componentsLoading effects, power loss
Voltage RegulatorStable output, load regulationHigher cost, complexity
DC-DC ConverterHigh efficiency, isolationMost expensive, EMI issues

7. Speciale Toepassingen

Geavanceerde configuraties voor spanningenverdelers:

Kapacitieve Verminderders

  • AC-voltagedeling
  • Hogespanningsmetingen
  • Frequentiesponse
  • Wimpeldragoverwicht overwegingen

Veelknoppen

  • Meervoudige uitvoerende spanningen
  • Potentiemetertoepassingen
  • Gebaseerde spanningssbronnen
  • Kalibratiecircuitten

10. Component Kiesgids

Hoe te kiezen voor componenten voor spanningende delers:

ComponentSelectiecriteriaGemiddelde Waarden
ResistorsTolerance, power rating, stability1kΩ - 100kΩ, 1%
PotentiometersResolution, lifetime, linearity10kΩ - 1MΩ

Snelle Referentie

Sleutelformules

Geen Belasting:

Ontwerpadviezen

  • Gebruik resistenties met een tolerantie van ±1%
  • Temperatuurcoëfficiënten
  • Ladingeffecten compenseren
  • Controleer machtigingen
  • Gebruik lage-waardereisistors voor betere stabiliteit.

Gemene bestanden

Standaardverhoudingen

1:1 = 50% uitgang
2:1 = 33,3% uitgang
3:1 = 25% uitvoer
9:1 = 10% uitvoer
99:1 = 1% uitvoering

Typische Toepassingen

ADC-ingang: 10kΩ:10kΩ
LED Bijspanning: 100kΩ:10kΩ
Leeftijdsheffing: 47kΩ:33kΩ
Referentie: 100 kΩ: 20 kΩ