Feszültségosztó kalkulátor
Számítsa ki a kétállásas feszültségosztó kimeneti feszültségét.
Mi a feszültségosztó?
A feszültségosztó egy egyszerű áramkör két sorba kötött ellenállással, amely a bemeneti feszültség töredékét állítja elő kimenetként. A képlet: U_ki = U_be × R2 / (R1 + R2), ahol R1 a felső ellenállás (a bemenethez csatlakozik), R2 az alsó ellenállás (a földre csatlakozik). A kimenet a két ellenállás közös pontjáról vehető le.
A feszültségosztó az elektronika egyik legelemibb áramköre. Feszültségek méréshez való skálázásra (12 V-os akkumulátor mérése 3,3 V-os mikrokontroller ADC-vel), erősítő áramkörök munkapontjainak beállítására, referenciafeszültségek előállítására és különböző feszültségszintek közötti szintillesztésre alkalmazzák.
A feszültségosztó képlete
U_ki = U_be × R2 / (R1 + R2). A kimenet mindig kisebb a bemenetnél. A bemeneti feszültség pontosan felének előállításához egyenlő ellenállásokat kell használni (R1 = R2). A bemenet egyharmadrészéhez R2 = R1/2 kell (pl. R1 = 10 kΩ, R2 = 5 kΩ). A tényleges ellenállásértékek nem számítanak – csak az arány határozza meg a kimeneti feszültséget.
Az eszköz használata
Adja meg a bemeneti feszültséget, és vagy a kívánt kimeneti feszültséget (az ellenállásértékek meghatározásához), vagy a két ellenállásértéket (a kimeneti feszültség kiszámításához). A kalkulátor megmutatja a kimeneti feszültséget, az osztási arányt és a forrásból felvett áramot. Javasol standard ellenállásértékeket is, amelyek jól közelítik a kívánt értékeket.
Terhelési hatások
A feszültségosztó csak akkor működik helyesen, ha a kimenetére csatlakoztatott terhelés elhanyagolható áramot vesz fel az osztón átfolyó áramhoz képest. Ha a terhelés ellenállása túl alacsony, hatékonyan párhuzamba kerül R2-vel, csökkentve a kimeneti feszültséget. Ökölszabály: a terhelés ellenállása legalább 10× akkora legyen, mint R2, hogy a hiba 10% alatti legyen.
Gyakran ismételt kérdések
Használhatok feszültségosztót tápegységként?
Nem. A feszültségosztó nem szabályozott tápegység. A kimeneti feszültség változik a terhelési árammal, és az osztó mindkét ellenálláson folyamatosan pazarolja az energiát. Áramkörök tápellátásához használjon feszültségszabályozót (pl. 7805 vagy LM317) vagy DC-DC átalakítót. A feszültségosztók csak jelszintű alkalmazásokra alkalmasak, ahol az áramfelvétel minimális.
Milyen értékeket válasszak R1-nek és R2-nek?
A feszültség szempontjából csak az arány számít, de az abszolút értékek befolyásolják az áramfogyasztást és a zajérzékenységet. A nagyobb ellenállásértékek (100 kΩ tartomány) kevesebb energiát pazarolnak, de érzékenyebbek a zajra. Az alacsonyabb értékek (1 kΩ tartomány) zajimmunisabbak, de több áramot vesznek fel. A legtöbb jelszintű alkalmazáshoz jó kiindulóalap a 10–100 kΩ.