分压器计算器

1. 基本原理

分压器是一种产生输出电压的电路，其输出电压是输入电压的一部分。它由串联连接的两个或多个电阻组成，输出从其中一个电阻上获取。

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

2. 什么是分压器？

分压器是一种串联电阻的排列，可产生输入电压的一部分作为输出电压。常见应用包括：

传感器和ADC的电平转换
参考电压生成
晶体管和运放的偏置
信号衰减

3. 分压器如何工作？

分压器的工作原理：

Parameter	Formula	Notes
Output Voltage	Vout = Vin × R2/(R1+R2)	No load
With Load	Vout = Vin × (R2∥RL)/(R1+R2∥RL)	Load effect

2. 负载效应

当负载连接到输出端时，它与下方电阻形成并联组合，影响输出电压：

负载电阻降低有效R2
输出电压降低
电流增加
功率损耗变化

5. 何时使用分压器

使用分压器的常见场景：

ADC输入缩放

5V转3.3V
12V转5V
电池电压监测
传感器输出缩放

参考电压

运放参考
比较器阈值
DAC参考
精密电压源

6. 分压器计算

基本公式和计算：

类型	公式	应用
串联电路	Vout = Vin × R2/(R1+R2)	基本分压
并联电路	Vout = Vin × (R2∥RL)/(R1+R2∥RL)	带负载
多个电阻	Vout = Vin × (Rn/Rtotal)	复杂分压

7. 常见问题和解决方案

分压器问题故障排除：

负载效应

使用较小的电阻值
添加缓冲放大器
考虑输入阻抗
计算负载影响

功率损耗

检查电阻额定值
计算每个电阻的功率
使用较大的电阻值
考虑热效应

8. 分压器与其他方法比较

分压器与替代解决方案的比较：

方法	优点	缺点
分压器	简单、成本低、无有源元件	负载效应、功率损耗
稳压器	输出稳定、负载调节	成本高、复杂性高
DC-DC转换器	高效率、隔离	最贵、EMI问题

9. 特殊应用

高级分压器配置：

电容分压器

交流电压分压
高压测量
频率响应
阻抗考虑

多抽头

多输出电压
电位器应用
可变电压源
校准电路

10. 元件选择指南

如何选择分压器的元件：

元件	选择标准	典型值
电阻	公差、功率额定值、稳定性	1kΩ - 100kΩ, 1%
电位器	分辨率、寿命、线性度	10kΩ - 1MΩ

理解分压器