Jännitteenjakajalaskuri

Mika on jannitteenjakaja?

Jannitteenjakaja on yksinkertainen piiri, jossa kaksi vastusta on sarjassa ja joka tuottaa lahtojanniten, joka on osuus tulojannitteesta. Tama peruspiiri on elektronikan kulmakivi.

Jannitteenjakajat ovat yksi elektroniikan perustavanlaatuisimmista piireista. Niita kaytetaan janniteiden skaalaamiseen mittausta varten, viitejanniteiden luomiseen ja logiikkatasojen sovittamiseen eri janniteita kayttavien komponenttien valilla.

Jannitteenjakajan kaava

Vout = Vin * R2 / (R1 + R2). Lahto on aina pienempi kuin tulo. Saadaksesi tarkalleen puolet tulojannitteesta, kayta yhtae suurta R1:ta ja R2:ta. 10K ja 10K jakaa 5 V:n 2,5 V:ksi.

Tyokalun kayttohje

Syota tulojannite ja joko haluttu lahtojannite (vastusarvojen loytamiseksi) tai kaksi vastusarvoa (lahtojanniten selvittamiseksi). Laskin nayttaa kaikki arvot visuaalisella piirikaavilla.

Kuormitusvaikutukset

Jannitteenjakaja toimii oikein vain, kun lahtoon kytketty kuorma kuluttaa merkityksettoman virran jakajan lapi kulkevaan virtaan verrattuna. Jos kuorman vastus on alle 10 kertaa R2, lahtojannite laskee merkittavasti.

Laskuesimerkki

Kaksi vastusta, R1 = 10 kΩ ylhäällä ja R2 = 20 kΩ maahan, jakavat 9 V:n tulon. Lähtö R2:n yli on Vout = Vin × R2 / (R1 + R2) = 9 × 20 000 / 30 000 = 6 V. Vastusten vaihtaminen antaisi 3 V. Suhde, ei absoluuttiset arvot, määrää lähdön — vaikka absoluuttiset arvot määräävät otetun virran.

Yleisiä virheitä

Klassinen virhe on kuormittaa jännitejakoa piirillä, jonka resistanssi on verrattavissa R2:een; kuorma ottaa virtaa ja vetää lähdön laskettua arvoa pienemmäksi. Jako on tarkka vain, kun kuormaresistanssi on paljon suurempi kuin R2. Toinen on käyttää hyvin suuria vastuksia tehon säästämiseksi, mikä tekee lähdöstä kohinaista ja herkkää hajakapasitanssille.

Usein kysytyt kysymykset

Voinko kayttaa jannitteenjakajaa virtalahteena?

Ei. Jannitteenjakaja ei ole saadelty virtalahde. Lahtojannite muuttuu kuormavirran mukana ja jakaja tuhlaa virtaa jatkuvasti. Kayta jannitesaadinta (kuten LM7805 tai LDO) vakaata jannitelahdetta varten.

Mitka arvot R1:lle ja R2:lle tulisi valita?

Vain suhde vaikuttaa jannitteeseen, mutta absoluuttiset arvot vaikuttavat virrankulutukseen ja kohinaan. Suurempi vastus vahentaa virrankulutusta mutta lisaa kohinaa ja herkkyyttae kuormitukselle. 1K-100K on tyypillinen alue useimpiin sovelluksiin.

Voiko jännitejako syöttää kuormaa suoraan?

Vain hyvin kevyttä. Jako sopii referenssijännitteen asettamiseen korkeaimpedanssiseen tuloon kuten AD-muuntimeen tai operaatiovahvistimeen, mutta se tuhlaa tehoa ja notkahtaa kuormassa, joten se ei voi toimia virtalähteenä. Todellisiin kuormiin käytä jännitesäädintä, joka pitää lähdön vakaana virran muuttuessa.