Резисторный делитель. Все, что нужно знать!

Резисторный делитель является одной из наиболее распространенных и важных электронных схем. Он состоит из двух или более резисторов, которые соединены последовательно или параллельно друг с другом. Резисторный делитель используется для изменения величины электрического сигнала, путем деления напряжения на две или более части.

Главное преимущество резисторного делителя заключается в его простоте и надежности. Компоненты, необходимые для его построения, доступны и недороги. Кроме того, резисторный делитель не требует использования активных элементов, таких как транзисторы или операционные усилители, что упрощает его конструкцию и уменьшает стоимость.

Резисторный делитель широко применяется во многих областях электроники. Он используется в аналоговых и цифровых схемах для снижения уровня напряжения, регулировки сигнала, создания опорных напряжений, установки значений проводимости и других задач. Благодаря своей универсальности и применяемости, резисторный делитель играет важную роль в электронных устройствах различного типа и назначения.

Что такое резисторный делитель?

Главная цель резисторного делителя — создание снижающей цепи, которая позволяет уменьшить входное напряжение до нужного значения. Это может быть полезно, когда требуется совместное использование напряжения между различными компонентами схемы. Например, резисторный делитель может использоваться для подачи сигнала с датчика на аналоговый вход микроконтроллера.

Резисторный делитель можно настроить таким образом, чтобы он создавал фиксированный или переменный (настраиваемый) коэффициент деления напряжения. В зависимости от значений резисторов, можно получить различные соотношения входного и выходного напряжения.

Расчет резисторного делителя основан на законе Ома, который гласит, что ток в цепи пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению. Зная значения резисторов и желаемое выходное напряжение, можно выбрать значения резисторов для достижения нужного коэффициента деления.

Одним из распространенных применений резисторного делителя является создание референсного напряжения. Резисторный делитель может использоваться для создания точно известного напряжения, которое может быть использовано как эталонное для других компонентов схемы.

Важно помнить, что резисторный делитель также вносит сопротивление в цепь, что может вызвать потери напряжения и изменение точности схемы. Поэтому выбор правильных значений резисторов и учет их влияния являются важными этапами проектирования резисторного делителя.

Значение

В резисторном делителе, значение означает напряжение, которое должно быть получено на выходе делителя. Значение может быть определено путем выбора соответствующих значений резисторов в делителе.

Значение также может быть вычислено с использованием формулы резисторного делителя:

Формула резисторного делителя:

V_out = V_in * (R₂ / (R₁ + R₂))

Где:

V_out — выходное напряжение

V_in — входное напряжение

R₁ — сопротивление первого резистора

R₂ — сопротивление второго резистора

Зная входное напряжение и сопротивления резисторов, можно вычислить значение выходного напряжения на резисторном делителе.

Где применяются резисторные делители?

Резисторные делители широко применяются в электронике и схемотехнике. Они используются для различных целей, включая:

1. Регулировка уровня сигнала: Резисторные делители позволяют уменьшать амплитуду сигнала, что может быть полезно в различных ситуациях. Например, они могут использоваться в аудиосистемах для установки громкости звука.

2. Калибровка измерительных приборов: Резисторные делители используются для создания известных сопротивлений, которые могут использоваться при калибровке и тестировании измерительных приборов.

3. Защита от перенапряжения: Резисторные делители могут использоваться для создания схем защиты от перенапряжения. При наличии высокого напряжения, резисторный делитель может разделить его на более низкое и безопасное значение.

4. Формирование сигналов: Резисторные делители могут использоваться для формирования сигналов или снижения их уровня, в зависимости от требуемой амплитуды и формы сигнала.

5. Создание опорных напряжений: Резисторные делители могут использоваться для создания стабильных опорных напряжений, которые играют важную роль во многих схемах.

Это лишь некоторые примеры применения резисторных делителей. Благодаря своей простоте и универсальности, они являются одним из наиболее распространенных и полезных элементов в электронике.

Принцип работы

Суть принципа работы резисторного делителя заключается в том, что входное напряжение делится между двумя резисторами пропорционально их сопротивлениям. Значение выходного напряжения можно рассчитать с использованием делительного коэффициента:

Выходное напряжение = Входное напряжение * (Сопротивление 2 / (Сопротивление 1 + Сопротивление 2))

Таким образом, изменяя значения сопротивлений, можно контролировать выходное напряжение резисторного делителя. Важно отметить, что резисторный делитель работает только с напряжением постоянного тока.

Резисторные делители широко используются в электронике, например, для снижения уровня сигнала в цепях усиления или для установки точки рабочего тока в транзисторных схемах. Они также могут использоваться для измерения напряжения или создания точного опорного напряжения.

Как работает резисторный делитель?

Резисторный делитель состоит из двух резисторов, подключенных в серию между источником напряжения и землей. Выходное напряжение берется с точки между двумя резисторами.

Как работает резисторный делитель? При подключении источника напряжения к резисторному делителю, напряжение делится пропорционально сопротивлениям резисторов. Отношение сопротивлений резисторов определяет, насколько сильно будет разделено входное напряжение.

Используя формулу делительного отношения, можно вычислить выходное напряжение.

Вычисление делительного отношения:

Делительное отношение определяется отношением сопротивления первого резистора к сумме сопротивлений обоих резисторов.

Выходное напряжение (V_out) может быть найдено, используя следующую формулу:

V_out = V_in * (R₂ / (R₁ + R₂)),

где V_in — входное напряжение, R₁ — сопротивление первого резистора, R₂ — сопротивление второго резистора.

Применение резисторного делителя:

Резисторные делители широко используются для изменения уровня или диапазона напряжения. Они могут быть использованы в различных электронных схемах, таких как аналоговые измерительные устройства, управление яркостью светодиодов, аналогово-цифровые преобразователи и другие.

Подбор компонентов

Для создания резисторного делителя необходимо правильно подобрать компоненты, чтобы получить требуемые значения напряжений на выходе. Подбор осуществляется на основе формул, которые описывают зависимость между сопротивлениями резисторов и напряжениями.

Выбор напряжений на выходе

Первым шагом при подборе компонентов является определение требуемых напряжений на выходе делителя. Напряжение на выходе делителя зависит от соотношения сопротивлений резисторов:

• Если необходимо получить постоянное напряжение, один из резисторов должен быть значительно больше другого;
• Если требуется получить переменное напряжение, резисторы могут иметь примерно одинаковые значения.

Расчет значений резисторов

После определения требуемого соотношения напряжений и выбора напряжений на выходе, следует перейти к расчету значений резисторов. Для этого можно использовать следующую формулу:

Отношение сопротивлений двух резисторов определяется как:

• Отношение сопротивления первого резистора ко второму резистору = (напряжение на выходе делителя) / (напряжение питания).

Из этой формулы можно найти неизвестное сопротивление, зная другое известное сопротивление.

После определения итоговых значений резисторов следует проверить их наличие в ассортименте магазинов и выбрать доступные и подходящие компоненты.

Как подобрать значения резисторов?

Следующие этапы помогут вам правильно подобрать значения резисторов:

1. Определите желаемое соотношение напряжений

• Определите желаемое соотношение напряжений между выходом и входом резисторного делителя. Например, если требуется делитель с коэффициентом 1/3, то выходное напряжение должно быть в 3 раза меньше входного.

2. Выберите опорное напряжение

• Выберите опорное напряжение, которое будет использоваться в резисторном делителе. Опорное напряжение может быть постоянным или переменным в зависимости от требований схемы.

3. Рассчитайте значения резисторов

• Используя желаемое соотношение напряжений и выбранное опорное напряжение, рассчитайте значения резисторов.
• Формула для расчета значений резисторов: R1 = R2 * (Vout / Vin - 1), где R1 — сопротивление первого резистора, R2 — сопротивление второго резистора, Vout — выходное напряжение, Vin — входное напряжение.

Учтите, что значения резисторов могут иметь ограничения в доступных коммерческих значениях. При подборе резисторов выбирайте ближайшие доступные значения, которые соответствуют рассчитанным значениям и обеспечивают необходимую точность.

Важно также учесть мощность резисторов, чтобы они не перегревались при работе с током, проходящим через них. Рассчитайте мощность резисторов с помощью формулы P = V^2 / R, где P — мощность резистора, V — напряжение на резисторе, R — его сопротивление.

Подбирая правильные значения резисторов, вы сможете создать резисторный делитель, который соответствует требованиям вашей схемы и обеспечивает необходимую точность и надежность.

Расчет схемы

Для расчета резисторного делителя необходимо знать значения сопротивлений двух резисторов, входное и желаемое выходное напряжения.

Применяется формула:

Где:

• Vin — входное напряжение
• Vout — выходное напряжение
• R1, R2 — значения сопротивлений

Расчет проводится для нахождения одного из сопротивлений (R1 или R2), при известных значениях других параметров. Например, если известны Vin, Vout и R2, можно найти значение R1.

Резисторный делитель широко применяется в электронике, особенно при необходимости уменьшить амплитуду сигнала или подстроить уровень напряжения.

Как рассчитать параметры резисторного делителя?

Для расчета параметров резисторного делителя необходимо учесть несколько ключевых факторов:

Если известны U_in и k, то можно рассчитать значения резисторов:

R₁ = (U_in/U_out — 1) * R₂

R₂ = R₁ / (1 — U_out/U_in)

Если известны U_in и R₁, то можно рассчитать U_out:

U_out = U_in * R₂ / (R₁ + R₂)

Важно отметить, что значения резисторов должны быть физически доступными, поэтому выбор конкретных значений может потребовать округления или замены на стандартные значения из E-ряда.

Резисторный делитель широко применяется в электронике для регулировки напряжения, обеспечения сигнального уровня или получения смещенного напряжения. Правильный расчет параметров делителя позволяет достичь требуемых результатов и избежать потери сигнала или искажения.

Особенности применения

Резисторные делители широко применяются в электронике в различных областях, включая схемы управления, аналоговые и цифровые схемы. Их простота и надежность делают их популярным выбором для регулировки напряжения и снижения сигнального уровня. Вот некоторые особенности применения резисторных делителей:

1. Регулировка напряжения

Резисторные делители позволяют легко и точно регулировать напряжение в схеме. Изменяя значения резисторов, можно получить желаемое выходное напряжение в зависимости от требований схемы. Эта возможность особенно полезна для настройки сигналов перед подачей их на усилитель или другое устройство.

2. Снижение сигнального уровня

Резисторные делители эффективно снижают уровень сигнала без искажений. Они могут быть использованы для снижения амплитуды входного сигнала перед его подачей на усилитель или другое устройство, которое может быть чувствительно к слишком высоким уровням сигнала.

Но несмотря на их преимущества, резисторные делители имеют некоторые ограничения. Например, они могут ухудшить точность или увеличить влияние сопротивления нагрузки. При выборе резисторов также нужно учитывать их мощность, чтобы избежать перегрева и повреждений.

В целом, резисторные делители являются важным элементом в электронных схемах, позволяющим эффективно регулировать напряжение и снижать сигнальный уровень. Их простота и широкий спектр применения делают их неотъемлемой частью многих схем и устройств.

Вопрос-ответ:

Видео:

Урок 18. Делитель напряжения на конденсаторах

🏴‍☠️#10 Урок. ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА РЕЗИСТОРАХ. ПРОСТЫМ ЯЗЫКОМ!