Онлайн расчет резистивного делителя: Онлайн-калькулятор делителя напряжения на резисторах — SJRacing — тюнинг комплектующие для вашего автомобиля

Содержание

делитель напряжения на резисторах калькулятор онлайн

Вы искали делитель напряжения на резисторах калькулятор онлайн? На нашем сайте вы можете получить ответ на любой математический вопрос здесь. Подробное решение с описанием и пояснениями поможет вам разобраться даже с самой сложной задачей и делитель напряжения расчет онлайн, не исключение. Мы поможем вам подготовиться к домашним работам, контрольным, олимпиадам, а так же к поступлению в вуз. И какой бы пример, какой бы запрос по математике вы не ввели — у нас уже есть решение. Например, «делитель напряжения на резисторах калькулятор онлайн».

Применение различных математических задач, калькуляторов, уравнений и функций широко распространено в нашей жизни. Они используются во многих расчетах, строительстве сооружений и даже спорте. Математику человек использовал еще в древности и с тех пор их применение только возрастает. Однако сейчас наука не стоит на месте и мы можем наслаждаться плодами ее деятельности, такими, например, как онлайн-калькулятор, который может решить задачи, такие, как делитель напряжения на резисторах калькулятор онлайн,делитель напряжения расчет онлайн,калькулятор делителя напряжения на резисторах онлайн,калькулятор напряжения,калькулятор напряжения на резисторах калькулятор,онлайн расчет падения напряжения на резисторе,онлайн расчет резистивного делителя,расчет делителя онлайн,расчет падения напряжения на резисторе онлайн,расчет резистивного делителя онлайн. На этой странице вы найдёте калькулятор, который поможет решить любой вопрос, в том числе и делитель напряжения на резисторах калькулятор онлайн. Просто введите задачу в окошко и нажмите «решить» здесь (например, калькулятор делителя напряжения на резисторах онлайн).

Где можно решить любую задачу по математике, а так же делитель напряжения на резисторах калькулятор онлайн Онлайн?

Решить задачу делитель напряжения на резисторах калькулятор онлайн вы можете на нашем сайте https://pocketteacher.ru. Бесплатный онлайн решатель позволит решить онлайн задачу любой сложности за считанные секунды. Все, что вам необходимо сделать — это просто ввести свои данные в решателе. Так же вы можете посмотреть видео инструкцию и узнать, как правильно ввести вашу задачу на нашем сайте. А если у вас остались вопросы, то вы можете задать их в чате снизу слева на странице калькулятора.

Практическая работа «Расчёт резистивного делителя напряжения»

Практическая работа № 1

Расчёт резистивного делителя напряжения

Цель: Уметь рассчитывать элементы схемы; знать принципы соотношений между значениями показателей сигналов; уметь применять полученные данные для построения временной диаграммы.

1 Задание

1.1 Начертить схему резистивного делителя напряжения.

1.2 Рассчитать сопротивления резисторов для получения коэффициента передачи.

1.3 Округлить найденное сопротивление до стандартного номинала.

1.4 Определить полученный коэффициент передачи, сравнить его с заданным, оценить погрешность и сделать выводы к её допуску.

1.5 Определить амплитуду выходного напряжения.

1.6 Рассчитать мощность, которую рассеивают резисторы и обозначить на схеме номиналы мощностей резисторов.

1.7 Показать в масштабе эпюры входного и выходного напряжений, обращая внимание на фазу сигналов (вверху входное напряжение, внизу – выходное). Внимание! Размещение эпюр в разных столбцах или на разных страницах не разрешается.

2 Исходные данные

2.1 Входное сопротивление R_вх≥ 1 кОм.

2.2 Амплитуда входного напряжения U_m_вх = 10 + M, В.

Здесь и дальше: М – предпоследняя, а N – последняя цифры зачётной книжки.

3 Методические указания к решению задания

3.1 Привести схему резистивного делителя напряжения.

Рисунок 3.1 – Схема резисторного делителя напряжения

3.2 Рассчитать заданный коэффициент передачи делителя.

Согласно условию задания

R_вх≥ 1 кОм

А так как в данном случае резисторы соединены последовательно, то входное сопротивление цепи равно:

R_вх (1.1)

Из данной формулы видно, что коэффициент передачи будет равным:

(1.2)

Как видно по рисунку 1 и формуле 1.1 входное сопротивление зависит как от сопротивления резистора R1, так и от сопротивления резистора R2. Для выполнения условия задачи можно задать сопротивление одного из этих резисторов равным 1 кОм. Если задать R2 = 1 кОм, то в таком случае R

вх > 1кОм.

Тогда значение резистора R1

R1 =((10+N)-1) ^. 1000, Ом

3.3 Из Приложения найти ближайшую стандартную величину R1.

3.4 Рассчитать коэффициент передачи делителя с новыми значениями.

К_рас =

Определить погрешность коэффициента передачи:

∆К = К_рас– К

δ% =

Так как в реальности нельзя изготовить идеальный резистор, все резисторы имеют шкалу допуска разброса параметров. Необходимо выбрать тип резистора из Рядов номинальных значений сопротивлений с ближайшим допустимым отклонением от номинала. Соответственно погрешность δ% будет равна номинальному отклонению.

3.5 Определить амплитуду выходного напряжения

U_m_вых = К_рас

^. U_m_вх (1.3)

3.6 Рассчитать мощности, которые рассеивают резисторы по формуле:

P = U ^. I = U² / R = I² ^. К (1.4)

Также используйте формулу:

U_m_вх= U_m_R₁+ U_m_R₂= U_m_R₁+ U_m_вых(1.5)

Выберите номинальные величины мощностей резисторов.

3.7 На графике покажите эпюры входного и выходного напряжений.

4 Пример расчета (для М =1, N=4)

4.1 Приведем схему резистивного делителя напряжения.

Рисунок 4.1 – Схема резистивного делителя напряжения

4.2 Рассчитаем заданный коэффициент передачи делителя.

Согласно условию задания

R_вх≥ 1 кОм

А так как в данном случае резисторы соединены последовательно, то входное сопротивление цепи равно:

R_вх (1.1)

Из данной формулы видно, что коэффициент передачи будет равным:

(1.2)

Как видно по рисунку 3.1 и формуле 1.1 входное сопротивление зависит как от сопротивления резистора R1, так и от сопротивления резистора R2. Для выполнения условия задачи можно задать сопротивление одного из этих резисторов равным 1 кОм. Если задать R2 = 1 кОм, то в таком случае R_вх > 1кОм.

Тогда значение резистора R1

R1 =((10+ -1) ^. 1000=(14-1) ^.1000=13000, Ом

4.3 Из Приложения находим ближайшую стандартную величину R1=13кОм.

4.4 Рассчитать коэффициент передачи делителя с новыми значениями.

Крас

Определить погрешность коэффициента передачи:

∆К = К_рас– К=0,071 – 0,071=0

δ% = = ^.100%= 0%

Но так как в реальности нельзя изготовить идеальный резистор, все резисторы имеют шкалу допуска разброса параметров. Мы выбрали тип резистора из ряда Е24, для которого допустимые отклонения от номинала составляет ± 5% . Соответственно δ% = 5% .

Полученное значение погрешности не превышает 5%, что удовлетворяет условию.

4.5 Определим амплитуду выходного напряжения

U_m_вых = К_рас^. U_m_вх (1.3)

4.6 Рассчитаем мощности, которые рассеивают резисторы по формуле:

P = U

. I = U² / R = I² ^. К (1.4)

U_m_вх= 10 + M = 10 + 1 = 11 В

U_m_вых= 0,071 ^. 11 = 0,781 В

Так как U_m_вх= U_m_R₁+ U_m_R₂= U_m_R₁+ U_m_вых

U_m_R₁= U_m_вх— U_m_вых= 11 – 0,781 = 10,219, В

P_R₂= U²_m_вых/ R2 = 0,781² / 1000 = 6,1 ^. 10^-4,Вт

P_R₁= U²_m_R₁/ R1 = 10,219² / 13000 = 8,03 ^. 10^-3, Вт

Выбираем номинальные величины мощностей резисторов.

P_R₁= 0,125 Вт; P_R₂= 0,125 Вт.

4.7 На графике покажем эпюры входного и выходного напряжений.

Рисунок 4.2 – Эпюры входного и выходного напряжений делителя

Приложение

Ряды номинальных значений сопротивлений, емкостей и индуктивностей с допуском ±5 % и более

Е3

Е6

Е12

Е24

Е3

Е6

Е12

Е24

Е3

Е6

Е12

Е24

1

2.2

4.7

1.1

2.4

5.1

1.2

2.7

5.6

1.3

3

6.2

1.5

3.3

6.8

1.6

3.6

7.5

1.8

3.9

8.2

2

4.3

9.1

Номиналы соответствуют числам, приведенным в таблице и числам, полученным умножением на 10ⁿ, где n — целое положительное или отрицательное число.

Ряд Е3 соответствует отклонению от номинального значения ±50%
Ряд Е6 соответствует отклонению от номинального значения ±20%
Ряд Е12 соответствует отклонению от номинального значения ±10%
Ряд Е24 соответствует отклонению от номинального значения ±5%.

Калькулятор расчета стабилизатора напряжения — MOREREMONTA

И умыслил Фарадей явление электромагнитной индукции, провёл он опыт физический, да очертил схему трансформатора досель невиданного.
И увидел Господь, что это хорошо, и благословил мужей усердных в науках естественных на сотворение кенотрона вакуумного, а совокупно и фильтра ёмкостного сглаживающего, воеже в триединстве и целостности явился миру источник питания на всяку потребу богоприятный.

Ладно, с этим разобрались.
А для чего сиим источникам питания вдруг понадобились какие-то стабилизаторы напряжения?

«Стабилизатор напряжения — это электрическое (электронное) устройство, имеющее вход и выход по напряжению, предназначенное для поддержания выходного напряжения в узких пределах, при существенном изменении входного напряжения и выходного тока нагрузки» — учит нас википедия.

Отлично сказано мужики, ни убавить, ни прибавить — для стабильной работы и сохранения высоких параметров большинства схем требуется постоянное, неподконтрольное никаким воздействиям напряжение питания.

Ещё совсем недавно такие узлы строились на стабилитронах и транзисторах, однако с появлением специализированных микросхем, необходимость в самостоятельном конструировании подобных схем скоротечно отпочковалась, ввиду простоты реализации и высоких параметров стабилизаторов, выполненных на интегральных микросхемах.

Существует два типа подобных микросхем — регулируемые стабилизаторы напряжения и стабилизаторы с фиксированным значением выходного напряжения. Во втором случае схема стабилизатора приобретает неприлично примитивный вид, незаслуживающий какого-то серьёзного обсуждения.
В случае же стабилизаторов с регулируемым выходным напряжением, схема всё ещё остаётся достаточно простой, но требует некоторых умственных манипуляций, связанных с расчётом резистивного делителя для получения требуемого выходного напряжения.

Типовая схема включения большинства регулируемых микросхем приведена на Рис.1.

Рис.1

Формула для расчёта выходного напряжения имеет вид Vout = Vref * (1+R2/R1) + Iadj * R2 ,
причём номинал сопротивления R1, как правило, задаётся производителем микросхемы для достижения наилучших параметров выходных характеристик.

Отдельные бойцы для снижения пульсаций рекомендуют ставить дополнительные электролиты параллельно резистору R2. Оно, конечно, бойцы эти герои, но зачем же стулья ломать?
Любое резкое увеличение тока нагрузки, приводящее к снижению выходного напряжения, не сможет моментально отработаться схемой автоматической регулировки из-за задержки в цепи обратной связи, обусловленной данным конденсатором, а это в значительной степени снизит быстродействие устройства.
И если для статических нагрузок параметр быстродействия стабилизатора по барабану, то для динамических (к примеру, таких как УНЧ) — очень даже немаловажен.

Справочная таблица с основными техническими характеристиками наиболее часто используемых интегральных стабилизаторов с регулировкой выходного напряжения.

Тип

U вх макс В	І вых макс А	І вых мин мА	U вых мин В	U вых макс В
КР142ЕН11	-40	1,5	10	-1,2	-37
КР142ЕН12	40	1,5	10	1,2	37
КР142ЕН18	-40	1,5	10	-1,2	-37
КР142ЕН22	35	5	10	1,25	34
КР142ЕН22А	35	7,5	10	1,25	34
КР142ЕН22Б	35	10	10	1,25	34
LT1083	35	7,5	10	1,2	34
LT1084	35	5	10	1,2	34
LT1085	35	3	10	1,2	34
LM117	40	1,5	5	1,2	37
LM137	-40	1,5	10	-1,2	-37
LM138	35	5	10	1,2	32
LM150	35	5	10	1,2	33
LM217	40	1,5	5	1,2	37
LM317	40	1,5	5	1,2	37
LM317LZ	40	0,1	5	1,2	37
LM337	-40	1,5	10	-1,2	-37
LM337LZ	-40	0,1	10	-1,2	-37
LM338	35	5	10	1,2	32
LM350	35	5	10	1,2	33
TL783	126	0,7	0,1	1,25	125

Приведённая ниже таблица позволяет рассчитать номиналы резисторов делителя некоторых популярных типов микросхем регулируемых стабилизаторов, представленных разными производителями.

ТАБЛИЦА РАСЧЁТА ЭЛЕМЕНТОВ СТАБИЛИЗАТОРА

Если не хотите, чтобы вдруг «раздался мощный пук» — послеживайте за полярностью включения конденсатора С2. Она должна совпадать с полярностью входного (выходного) напряжения.

Отдельно хочу остановиться на МИКРОМОЩНЫХ СТАБИЛИЗАТОРАХ С МАЛЫМ СОБСТВЕННЫМ ПОТРЕБЛЕНИЕМ.

Такого рода стабилизаторы окажутся совсем не лишними в хозяйстве, так как смогут обеспечить такой важнейший показатель радиоэлектронной аппаратуры с автономным питанием, как экономичность входящих в её состав узлов.

Здесь выбор интегральных микросхем заметно беднее, а цены, как правило, заметно ощутимей, чем на аналоги со стандартным потреблением, поэтому начну я с простой, но проверенной временем схемы на дискретных элементах.

Рис.2

Чем хорош КТ315 в данном включении?
На обратно смещённом переходе КТ315 при напряжении 6 — 7,5В, в зависимости от экземпляра транзистора, возникает электрический (не побоюсь этого слова) пробой, что позволяет использовать его в качестве стабилитрона на эту-же самую величину напряжения пробоя. При этом транзистор в таком включении, в отличие от многих промышленных стабилитронов, хорошо работает и при малых токах стабилизации, порядка 100 мкА.

Из относительно гуманных по цене интегральных стабилизаторов с малым собственным потреблением, могу порекомендовать LP2950, LP2951, LM2931, LM2936 и им подобные.

Для того, чтобы рассчитать мощность стабилизатора необходимо отметить пункты в таблицах ниже. Но не стоит выбирать все, т.к. необходимая мощность, в этом случае будет, как у производственного цеха.

Вспомните сценарий активности своей семьи в выходные дни и отметьте, то, что будет работать одновременно. Например: Холодильник + Электроплита + Пылесос + Освещение + Бойлер + Электроточило.

Указана мощность в Вт, расчет ведется по среднему значению. Абсолютному большинству потребителей хватит стабилизатора на 8-12 кВт, смотрите в рейтинге соответствующие модели.

Электроплита 1100-6000
Холодильник 150-600
Тостер 600-1500
Кофеварка 800-1500
Духовка 1000-2000
СВЧ-печь 1500-2000
Гриль 1200-2000
Электрочайник 1000-2000
Освещение 20-250

Телевизор 100-400
Компьютер 400-750
Пылесос 400-2000
Утюг 500-2000
Обогреватель 1000-2400
Аудиосистема 400-2000
Кондиционер 1000-3000
Вентиляторы 750-1700
Освещение 20-250

Фен 450-2000
Стиральная машина 2500-5000
Триммер 750-2500
Освещение 20-250

Бойлер 1200-1500
Водяной насос 500-900
Насос высокого давления 2000-2900
Проточный нагреватель воды 3000-6000
Освещение 20-250

Дрель 400-800
Перфоратор 600-1400
Электроточило 300-1400
Дисковая пила 750-1600
Электрорубанок 400-1000
Электролобзик 250-700
Шлифмашина 650-2200
Электромоторы 550-3000
Сварочный аппарат 1500-5000
Газонокосилка 750-2500
Компрессор 750-2800
Освещение 20-250

Сайт для радиолюбителей

На рисунке показаны схемы простых параметрических стабилизаторов. Стабилизатор состоит из транзистора VT1 и стабилитрона VD с балластным резистором Rб. Вторая схема аналогична первой, но в нее добавлен эмиттерный повторитель на транзисторе VT2. Эмиттерный повторитель позволяет снизить максимальный ток нагрузки для стабилитрона, соответственно дает возможность применить маломощный стабилитрон.

Онлайн калькулятор расчета стабилизатора позволит Вам подобрать нужный транзистор, стабилитрон и определить сопротивление балластного резистора.

Расчет стабилизатора в онлайн калькуляторе происходит в три этапа:

Ввод первоначальных данных, входное и выходное напряжение, ток нагрузки. Первоначальные данные позволяю рассчитать максимальную рассеиваемую мощность транзистора. Нам основе этих данных из справочника выбирают регулирующий транзистор. Его предельно допустимая рассеиваемая мощность должна быть больше значения Рmax, предельно допустимое напряжение между эмиттером и коллектором — больше Uвх, а максимально допустимый ток коллектора — больше Iн.

Для примера в таблице показаны основные параметры отечественных транзисторов большой мощности низкочастотные КТ 800-819

Тип прибора	Прово- димость	Предельные значения параметров при Т=25°С			Значения параметров при Т=25°С
Тип прибора	Прово- димость	1	2	3	4	5	7	8	9
КТ801А	n-p-n	80	2	5	13…50	2	10 (2,0)
КТ801Б	n-p-n	60	2	5	30…150	2	10 (2,0)
КТ802А	n-p-n	(130)	5	50	і 15	5	60
КТ803А	n-p-n	60 (80)	10	60	10…70	2,5	30 (50)
2Т803А	n-p-n	60 (80)	10	60	10…50	2,5	30 (20)
КТ805А	n-p-n	(160)	5,0 (8,0)	30	і 15	2,5 (1,5)	60 (100)
КТ805Б	n-p-n	(135)	5,0 (8,0)	30	і 15	5,0 (5,0)	70 (100)
КТ805АМ	n-p-n	(160)	5,0 (8,0)	30	і 15	2,5 (1,5)	60 (100)
КТ805БМ	n-p-n	(135)	5,0 (8,0)	30	і 15	5,0 (5,0)	70 (100)
КТ805ВМ	n-p-n	(135)	5,0 (8,0)	30	і 15	2,5 (5,0)	70 (100)
КТ807А	n-p-n	100 (120)	0,5 (1,5)	10	15…45	1	5,0 (15)
КТ807Б	n-p-n	100 (120)	0,5 (1,5)	10	30…100	1	5,0 (15)
КТ807АМ	n-p-n	100 (120)	0,5 (1,5)	10	15…45	1	5,0 (15)
КТ807БМ	n-p-n	100 (120)	0,5 (1,5)	10	30…100	1	5,0 (15)
КТ808А	n-p-n	120 (250)	10	50	10…50	2,0 (2,5)	3,0 (50)
КТ808АМ	n-p-n	130 (250)	10	60	20…150	2,0 (2,5)	2,0 (50)
КТ808БМ	n-p-n	100 (250)	10	60	20…150	2,0 (2,5)	2,0 (50)
КТ808ВМ	n-p-n	80 (250)	10	60	20…150	2,0 (2,5)	2,0 (50)
КТ808ГМ	n-p-n	70 (250)	10	60	20…150	2,0 (2,5)	2,0 (50)
2Т808А	n-p-n	120 (250)	10	50	10…50	2,0 (2,5)	3,0 (50)
2Т808А-2	n-p-n	120 (250)	10	50	10…50	2,0 (2,5)	3,0 (50)
КТ809А	n-p-n	400	3,0 (5,0)	40	15…100	1,5 (2,3)	3,0 (50)
2Т809А	n-p-n	400	3,0 (5,0)	40	15…100	1,5 (2,3)	3,0 (50)
КТ812А	n-p-n	(700)	8 (12)	50	і 4	2,5 (2,5)	5,0 (150)
КТ812Б	n-p-n	(500)	8 (12)	50	і 4	2,5 (2,5)	5,0 (150)
КТ812В	n-p-n	(300)	8 (12)	50	10…125	2,5 (2,5)	5,0 (150)
2Т812А	n-p-n	(700)	10 (17)	50	5…30	2,5 (2,5)	5,0 (50)
2Т812Б	n-p-n	(500)	10 (17)	50	5…30	2,5 (2,5)	5,0 (50)
КТ814А	p-n-p	25	1,5 (3,0)	10	і 40	0,6 (1,2)	0,05
КТ814Б	p-n-p	40	1,5 (3,0)	10	і 40	0,6 (1,2)	0,05
КТ814В	p-n-p	60	1,5 (3,0)	10	і 40	0,6 (1,2)	0,05
КТ814Г	p-n-p	80	1,5 (3,0)	10	і 30	0,6 (1,2)	0,05
КТ815А	n-p-n	25	1,5 (3,0)	10	і 40	0,6 (1,2)	0,05
КТ815Б	n-p-n	40	1,5 (3,0)	10	і 40	0,6 (1,2)	0,05
КТ815В	n-p-n	60	1,5 (3,0)	10	і 40	0,6 (1,2)	0,05
КТ815Г	n-p-n	80	1,5 (3,0)	10	і 30	0,6 (1,2)	0,05
КТ816А	p-n-p	25	3,0 (6,0)	25	і 25	0,6 (1,5)	0,1
КТ816Б	p-n-p	45	3,0 (6,0)	25	і 25	0,6 (1,5)	0,1
КТ816В	p-n-p	60	3,0 (6,0)	25	і 25	0,6 (1,5)	0,1
КТ816Г	p-n-p	80	3,0 (6,0)	25	і 25	0,6 (1,5)	0,1
КТ817А	n-p-n	25	3,0 (6,0)	25	і 25	0,6 (1,5)	0,1
КТ817Б	n-p-n	45	3,0 (6,0)	25	і 25	0,6 (1,5)	0,1
КТ817В	n-p-n	60	3,0 (6,0)	25	і 25	0,6 (1,5)	0,1
КТ817Г	n-p-n	80	3,0 (6,0)	25	і 25	0,6 (1,5)	0,1
КТ818А	p-n-p	40	10 (15)	60	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ818Б	p-n-p	50	10 (15)	60	і 20	2,0 (3,0)	1
КТ818В	p-n-p	70	10 (15)	60	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ818Г	p-n-p	90	10 (15)	60	і 12	2,0 (3,0)	1
КТ818АМ	p-n-p	40	15 (20)	100	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ818БМ	p-n-p	50	15 (20)	100	і 20	2,0 (3,0)	1
КТ818ВМ	p-n-p	70	15 (20)	100	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ818ГМ	p-n-p	90	15 (20)	100	і 12	2,0 (3,0)	1
КТ818А1	p-n-p	40	15 (20)	100	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ818Б1	p-n-p	50	15 (20)	100	і 20	2,0 (3,0)	1
КТ818В1	p-n-p	60	15 (20)	100	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ818Г1	p-n-p	80	15 (20)	100	і 12	2,0 (3,0)	1
2Т818А	p-n-p	100	15 (20)	100	і 20	1,0 (1,5)	—
2Т818Б	p-n-p	80	15 (20)	100	і 20	1,0 (1,5)	—
2Т818В	p-n-p	60	15 (20)	100	і 20	1,0 (1,5)	—
2Т818А2	p-n-p	100	15 (20)	40	і 20	1,0 (1,5)	—
2Т818Б2	p-n-p	80	15 (20)	40	і 20	1,0 (1,5)	—
2Т818В2	p-n-p	60	15 (20)	40	і 20	1,0 (1,5)	—
КТ819А	n-p-n	40	10 (15)	60	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ819Б	n-p-n	50	10 (15)	60	і 20	2,0 (3,0)	1
КТ819В	n-p-n	70	10 (15)	60	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ819Г	n-p-n	100	10 (15)	60	і 12	2,0 (3,0)	1
КТ819АМ	n-p-n	40	15 (20)	100	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ819БМ	n-p-n	50	15 (20)	100	і 20	2,0 (3,0)	1
КТ819ВМ	n-p-n	70	15 (20)	100	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ819ГМ	n-p-n	100	15 (20)	100	і 12	2,0 (3,0)	1
КТ819А1	n-p-n	40	15 (20)	100	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ819Б1	n-p-n	50	15 (20)	100	і 20	2,0 (3,0)	1
КТ819В1	n-p-n	60	15 (20)	100	і 15	2,0 (3,0)	1
КТ819Г1	n-p-n	80	15 (20)	100	і 12	2,0 (3,0)	1
2Т819А	n-p-n	100	15 (20)	100	і 20	1,0 (1,5)	—
2Т819Б	n-p-n	80	15 (20)	100	і 20	1,0 (1,5)	—
2Т819В	n-p-n	60	15 (20)	100	і 20	1,0 (1,5)	—
2Т819А2	n-p-n	100	15 (20)	40	і 20	1,0 (1,5)	—
2Т819Б2	n-p-n	80	15 (20)	40	і 20	1,0 (1,5)	—
2Т819В2	n-p-n	60	15 (20)	40	і 20	1,0 (1,5)	—

На втором этапе расчета необходимо указать минимальный коэффициент передачи тока выбранного (по справочнику) транзистора, для расчета ток базы регулирующего транзистора. Так же можно указать минимальный коэффициент передачи тока для транзистора эмиттерного повторителя, что позволяет снизить максимальный ток нагрузки для стабилитрона, соответственно дает возможность применить маломощный стабилитрон.
Третий этап расчета. Подбирают подходящий стабилитрон. Его напряжение стабилизации должно быть равно выходному напряжению стабилизатора, а значение максимального тока стабилизации превышать максимальный ток базы.

Тип
прибора

Предельные значения
параметров при Т=25°С

Значения параметров
при Т=25°С

1117 Adj схема включения

Расчёт резистивного делителя в цепи управления стабилизатором LM317, LM1117-ADJ, AP1117-ADJ.

Типовая схема включения:

Иногда возникает необходимость рассчитать или проверить резисторы делителя в управлении стабилизатором.
Разброс параметра V_REF для разных типов и экземпляров может находиться в пределах 1.22 – 1.27 V. Типовое значение V_REF для LM1117-ADJ берём из документации 1.25 V.
Величина тока I_ADJ обычно составляет десятки микроампер и в практических расчётах ей можно пренебречь. В связи с этим формулу можно упростить:

Тогда нижнее плечо делителя (R₂) определится следующим выражением:

Предлагается простой онлайн-калькулятор для практических расчётов резистивного делителя, который может пригодиться радиолюбителям-конструкторам.
Необходимо ввести значение требуемого выходного напряжения V_OUT и номинал резистора R₁, далее щёлкнуть мышкой в любом месте таблицы. Получим номинал резистора R₂.
По умолчанию выставлены значения для стабилизатора LM1117-ADJ на выходное напряжение 2.5 V с резистором в верхнем плече делителя R₁ = 100 Ohm. Просто кликаем мышкой в таблице и получаем результат – номинал R₂.

При ремонте РЭА может возникнуть необходимость проверить исправность или режим работы управляемого стабилизатора 1117-ADJ. При отсутствии схем иногда трудно предположить назначение того или иного стабилизатора, на какое напряжение он рассчитан.
Поможет калькулятор, который по номиналам резисторов подскажет выходное напряжение V_OUT. Замерив номиналы резисторов омметром и вписав каждый из них в соответствующее окошко, вычисляем результат, кликнув мышкой в таблице.
Резисторы в цепи управления обычно применяются низкоомные и с достаточной точностью можно производить замеры без выпаивания их из схем.
Рекомендуем производить замер каждого резистора в обе стороны и брать для вычислений больший результат.

Документация (PDF) от производителя на серию LM1117, AP1117, LM317.

Замечания и предложения принимаются и приветствуются!

Серия микросхем AMS1117 это линейные стабилизаторы с малым падением напряжения. Если заказать в Китае отладочную плату, питающуюся от USB и имеющую потребители на 3,3В (например микроконтроллеры STM32 или всевозможные датчики и индикаторы), то скорее всего на этой плате будет установлен стабилизатор AMS1117-3.3. Выпускается Advanced Monolithic Systems.
Например на фото стабилизатор AMS1117-3.3 в корпусе SOT-223 установленный на отладочной плате с STM32F103C8T6.

AMS1117 выпускаются на разные напряжения: 1,2 В; 1,5 В; 1,8 В; 2,5 В; 2,85 В; 3,3 В и 5 В.
Кроме того есть модификация AMS1117, которая двумя внешними резисторами настраивается на нужное напряжение в диапазоне от 1,2 В до 5 В.

AMS1117 схема включения

Схема включения стабилизатора на фиксированное напряжение проще некуда:

Схема включения стабилизатора программируемого резисторами такая же как например у LM317:

На рисунке также приведена формула позволяющая рассчитать выходное напряжение для заданных резисторов.

В документации на стабилизатор указаны графики зависимости опорного напряжения и тока подстроечного входа от температуры. Из этих графиков видно, что при подогреве AMS1117 выходное напряжение будет подрастать. И если влияние тока подстроечного входа можно компенсировать снизив сопротивления резисторов, то изменение опорного напряжения ни как не компенсировать.

AMS1117 цоколевка

AMS1117 описание характеристик

Максимальный выходной ток – 1 А;
Максимальное входное напряжение – 15 В;
Температурный диапазон работы T = -20 .. +125°С;
Максимальная рассеиваемая мощность для корпуса SOT-223 – Pmax = 0,8 Вт;
Максимальная рассеиваемая мощность для корпуса TO-252 – Pmax = 1,5 Вт;
Тепловое сопротивление кристалл-корпус для корпуса SOT-223 – Rt = 15°С/Вт;
Тепловое сопротивление кристалл-корпус для корпуса TO-252 – Rt = 3°С/Вт;
Выключение при перегреве кристалла – T = 155°С;
Тепловой гистерезис – ΔT = 25°С.

AMS1117 внутренняя структура

Интересно, что стабилизаторы с фиксированным напряжением отличаются от «подстраевымых» только наличием двух дополнительных резисторов определяющих напряжение. Судя по рисунку структуры стабилизатора из документации задающие резисторы присутствуют на кристалле, а выбор того на какое напряжение будет запрограммирован стабилизатор определяется перемычками.

AMS1117 аналоги

Конечно у такого популярного стабилизатора есть аналоги: LD1117A, IL1117A и минский «Транзистор» выпустил серию аналогов К1254ЕН.

Так же аналогом является LM1117 но есть отличия:

LM1117 можно настраивать на напряжения от 1,25 В до 13,8 В;
Кроме подстраиваемого LM1117 бывает на напряжения 1,8 В; 2,5 В; 3,3 В и 5 В;
У версии в корпусе SOT-223 максимальный ток 800мА.

AMS1117 применение

Стабилизатор AMS1117 можно применять в тех же схемах, что и LM317. Только нужно помнить про максимальные напряжения и выходной ток стабилизатора.

15 thoughts on “ Стабилизатор AMS1117-3.3 схема включения, описание, применение и аналоги LM1117 ”

Очень удобная вещь. С AMS, правда, не сталкивался, а вот с LM1117 — довольно часто. Там, где от 12-вольтового аккумулятора надо получить 5 вольт небольшой мощности — ей самое место. И это не только мне понятно, их монтируют в большинство прикуривателей с USB-выходом(ами). Часто парами на 5В и 3,3В, реже, еще и 2,5В добавлено, для полного комплекта.
Я их использую с маленькими 220/6 трансформаторами… досталась партия японских, еще при Советах, щас таких не достать, а вот LM1117 сколько угодно. Гармоничное сочетание.

Ну рассеиваемая мощность у AMS1117 будет поменьше чем у LM317, конечно если нужно рассеивать большие мощности, то лучше импульсный стабилизатор.

Ну рассеиваемая мощность у LM317 будет поменьше, чем у LM350, а у LM350 поменьше, чем у LM338… продолжить? Они и выпускаются разные, для разных задач. Плюс, каждую можно снабдить усилителем тока на биполярном транзисторе соответствующей мощности. Но помимо мощности, существуют такие понятия, как цена, размер, падение напряжения и др. Применение же импульсной техники диктуется, как правило, не рассеиваемой мощностью, а КПД (первично) и размерами (вторично) данных устройств. Все остальное у них неважно.

Производитель заявляет максимальное напряжение в 15В, у вас на первой схеме от 5 до 18В. кому верить?

Верить — производителю, 18В — ошибка.

Не в тему конечно но скажу — L1084S(NIKOS) запитана 18В на выходе 3.5-15.5В.

Не очень понял следующее:
1. Напряжение измеряется между двумя точками. На схеме клемма Uвых соединена с общей «землей»?
2. Что имеется ввиду, когда рекламируется низкий перепад напряжения напряжения на стабилизаторе. Например входное напряжение 15 В, а выходное 3 В. На каком участке цепи падает 12 Вольт? И разве 12 Вольт это маленький перепад? Ведь в схеме нет трансформатора и преобразователя в переменное напряжение? Наверное, имеется ввиду сохранение работоспособности при при минимальном (1,5…2 В) превышении входного напряжения на выходным?

На схеме так скорее всего обозначили самый большой вывод микросхемы, который является и теплоотводом. Земли в этой микросхеме нет вообще.
Под низким перепадом, скорее всего тут имеют ввиду что он возможен. В LM317 из 5 вольт 3.3 получить может и не полУчится. У нее перепад должен быть 2 вольта и более. А здесь из 5 получаем 3.3, а может и из меньшего получим.

Не ПЕРЕПАД а ПАДЕНИЕ!)) почувствуй разницу

Совершенно верно: низкое падение напряжения обозначает, что стабилизатор сохраняет работоспособность при минимальном превышении входного напряжения над выходным.

Добрый день. Я столкнулся стабилизатором LM1117 D38.Обычно пишется 3.3 или 1.8.кто может сказать сколько вольт?

Исмаил, 3.3 это на 3.3 вольта, и 1.8 соответственно — 1.8 вольт.

Купил терморегулятор, подключал к аккумулятору, работает. Попробовал подключить к сетевому блоку питания ( Uвых

11 в). Вначале работал, затем стал отключаться , источник был маломощным. В конце концов потух. Мною напряжение на AMS1117 5.0 на входе и выходе по12 в. По чему пробило не понял, вопрос : стоит менять или всё остальное тоже пробито. По схеме разобраться не могу

Раздел: Зарубежные Микросхемы Управление питанием Линейные регуляторы

Наименование: AMS1117-ADJ
Описание: 1A Adjustable Low Dropout Linear Regulator
Тип: Low Dropout
Кол-во каналов: 1
Входное напряжение (min) (U_вх (min)): 1.5 В
Входное напряжение (max) (U_вх (max)): 15 В
Выходное напряжение (min) (U_вых (min)): 1.25 В
Выходное напряжение (max) (U_вых (max)): 13.8 В

U_пд: 1.1 В

Выходной ток (I_вых): 1 А

Ток покоя (потребления) I_Q (I_): 5 мА

Возможность регулировки выходного напряжения (ADJ): Да

Точность: 1 %

Подавление нестабильности источника питания (PSRR): 70 дБ

Минимальная рабочая температура (t_min): -40 °C

Максимальная рабочая температура (t_max): 125 °C

Доп. возможности: Thermal Limiting

Корпус:SOT-223, TO-252

Даташит:Даташит 1 | Даташит 2 | Даташит 3 | Даташит 4

Распиновка:

Производитель:AMS, KEXIN

Расчет преобразователя сопротивления в напряжение

Сопротивление датчика температуры преобразуется в напряжение посредством схемы, представленной на рисунке 15:

Рисунок 15 – Схема преобразователя сопротивления в напряжение (ПСН)

Выходное напряжение преобразователя описывает формула (4). Причем отношение сопротивлений датчика и нагрузочного резистора является коэффициентом передачи резистивного делителя [20]:

. (7)

Опорное напряжение АЦП здесь используется как опорное напряжение ПСН. Для данной схемы U₀ =2,5 В.

Примем коэффициент резистивного делителя равным 0,5, тогда по формуле (7):

. (8)

Откуда сопротивление R1 = 2 кОм.

В качестве сопротивления R1 выберем резистор с номинальным сопротивлением 2 кОм, погрешностью ± 0,1 % (ряд Е96) [24].

В качестве DA1выберем операционный усилитель OPA381. Низкий входной ток смещения, низкие входные напряжение и ток шума, низкое энергопотребление делают очевидным выбор ОРА381 для преобразователя сопротивления в напряжение [22]. Характеристики ОУ представлены в таблице 4 [22].

Таблица 4 – Характеристики ОУ ОРА381

Параметр	Значение
Коэффициент усиления, не менее дБ
Напряжение смещения, мкВ
Температурный дрейф напряжения смещения, мкВ/град	0,1
Входной ток, пА
Температурный дрейф входного тока, пА	2,5
Входное напряжение шума, нВ
Коэффициент ослабления синфазной помехи, дБ
Выходной ток, мА
Напряжение питания, В	2,7 … 5,5
Полоса пропускания, МГц
Рабочая температура, град	от минус 40 до плюс 125

Рассчитаем выходное напряжение ПСН. По формуле (4):

. (9)

(В).

График зависимости изменения выходного напряжения ПСН от температуры в диапазоне измеряемых температур от плюс 30 до плюс 50 ^оС представлен на рисунке 16:

Рисунок 16 – Расчетная зависимость изменения выходного напряжения ПСН от температуры в диапазоне температур от плюс 30 до плюс 50 ^оС

Порядок расчета выходного напряжения ПСН в системе MathCAD представлен в Приложении А.

Расчет усилителя

С выхода преобразователя сопротивления в напряжение измерительный сигнал поступает на вход усилителя (рисунок 17), где его амплитуда масштабируется для последующей передачи в АЦП микроконтроллера.

В качестве операционного усилителя выбран ОРА381 (его характеристики представлены в таблице 4).

Рисунок 17 – Инвертирующий усилитель

Учитывая, что собственный коэффициент передачи усилителя K = 135 дБ (таблица 4) рассчитывается по формуле [23]:

(11)

Следовательно, для того, чтобы выразить коэффициент передачи усилителя в относительных единицах необходимо провести следующие преобразования:

, (12)

, (13)

где К_п – собственный коэффициент передачи усилителя в относительных единицах.

Входные токи смещения ОУ чрезвычайно малы, однако при усилении сигналов низкого уровня, токи смещения могут привести к появлению погрешности усиления. Для повышения точности усилителя целесообразно в цепь неинвертирующего входа включить резистор R3, номинал которого R3 = R4. Наличие резисторов одинаковой величины на инвертирующем и неинвертирующем входах при протекании токов смещения вызывает одинаковое падение напряжения, т.е. дифференциальный входной сигнал будет равен нулю.

Коэффициент усиления схемы рассчитывается по формуле [23]:

, (14)

, (15)

. (16)

Также коэффициент усиления рассчитывается по формуле [23]:

. (17)

Входное напряжение АЦП U_вх = 3,6 В, следовательно, необходимо обеспечить коэффициент усиления . Примем резистор R5 = 10 кОм.

По формуле (14):

; (18)

Откуда R4 = 4167 Ом.

Выберем в качестве сопротивлений R3 и R4 резисторы с номинальным сопротивлением 4,17 кОм (ряд Е192), погрешностью ±0,25 %. В качестве сопротивления R5 выберем резистор с номинальным сопротивлением 10 кОм, погрешностью ±0,25 % [24].

Рассчитаем выходное напряжение усилителя. По формуле (5):

. (19)

(В).

График зависимости изменения выходного напряжения усилителя от измеряемой температуры в диапазоне измеряемых температур от плюс 30 до плюс 50 ^оС представлен на рисунке 18:

Порядок расчета выходного напряжения усилителя в системе MathCAD представлен в Приложении А.

Три способа снятия или изменения нижнего предела контроллера BLDC мотора

У большинства китайских контроллеров электровелосипедов (скорее всего и не только китайских) есть нижнее ограничение по напряжению. Например, контроллер на 36 вольт работает до 30-31 вольт, при более низком напряжении перестает крутить мотор. Иногда это ограничение нужно снять. Например при работе мотора от импульсного блока питания, от трансформатора, при нестандартном напряжении батареи — 24 или 18 вольт.
Есть три варианта изменения нижнего предела напряжения контроллера электровелосипеда, электросамоката и прочей BLDC техники.
1. Простой недорогой, ставится плата обманки за пару баксов, в контроллер лезть не нужно.
2. Простой бесплатный нужно открыть контроллер и припаять перемычку.
3. Сложный бесплатный. Заменить резистор резистивного делителя в контроллере.
Первый и второй способы снимают ограничение полностью, контроллер крутит колесо вплоть до 12-15 вольт, третий способ самый сложный но позволяет не снять, а сдвинуть нижнее ограничение контроллера вверх или вниз.

1. Простой недорогой.

Обычно контроллер электровелосипеда подключается по 3 проводам. Два из них это силовой плюс и минус батареи, по ним идёт основной ток. И один провод это контроль напряжения батареи и питание логики контроллера. Обычно этот третий провод идёт через замок зажигания или кнопку включения на руле.
Чтоб обмануть контроллер ставим в разрыв этого провода повышайку. Просто разрезаем этот провод и ставим плату повышайки в разрыв.
Нужно подключить минус с любого конца платы (с любого, он там сквозной). Я взял минус с белого провода обучения. На вход платы приходит напряжение питания батареи, выход на контроллер настраивается например на 36 вольт и контроллер все время думает что напряжение батареи 36 вольт.
Особенности Нужно брать плату повышайки с напряжением, соответствующим максимальному напряжению батареи. Плата по ссылке держит до 35 вольт. Если максимальное напряжение батареи или блока питания планируется выше 35 вольт, например 72 вольта и при этом нужно чтоб контроллер работал до 15 вольт (странная ситуация), то нужно ставить плату понижайки с 72 например до 20. А потом повышать с 20 до 36. Или искать sepic на этото диапазон напряжений.
При этом мне удалось понизить напряжение работы контроллера вплоть до 15 вольт. Если открыть газ и понижать напряжение питания, то контроллер крутит моторколесо вплоть до 4 вольт.

Если отпустить газ, то мотор уже не стартует, уверенно стартует от 15 вольт. Возможно на других контроллерах будут другие цифры. Я видел что некоторые контроллеры стартуют и от 12 вольт.

Плюсы
+Не нужно открывать контроллер, что то искать и паять.
Минусы
— Нужно покупать повышайку, большинство повышаек держат всего до 24 вольта на входе.
— Не будет индикации напряжения батареи, нужно подключать вольтметр или индикатор отдельно до повышайки.

Видео, в котором все подробно показано

2. Простой бесплатный.

Контроллер определяет напряжение батареи через резистивный делитель. Напряжение батареи приходит на пару резисторов, соотношение сопротивления которых обычно 10-20 к 1. Контроллер берет напряжение с средней точки резистивного делителя и по этому напряжению понимает какое напряжение на батарее.
Например, если делитель 1:9 то при напряжении на батарее 36 вольт на средней точке будет 3.6 вольта и контроллер будет думать что с напряжением все нормально.
Онлайн расчет напряжения и делителя

При напряжении на батарее 30 вольт на средней точке будет 3 вольта и он будет выключать мотор чтоб не садить батарею ниже 30 вольт. Второй способ заключается в том, что можно просто подать на среднюю точку резистивного делителя напряжение например с питания ручки газа, там чуть меньше 5 вольт. При этом напряжение на ноге контроллера, которая контролирует напряжение батареи, всегда превышает пороговое и контроллер всегда крутит мотор. Ну пока может крутить. У меня на контроллерах этот нижний предел около 15 вольт.
Как найти точку, куда припаиваться?
Находим точку, куда припаян провод с замка зажигания. Находим резистор, который объединён с резистором, который идёт на минус.
То есть два резистора включены последовательно, один на минус, второй на провод замка зажигания и вот как раз средняя точка этих резисторов идёт на контроллер для напряжения батареи.
Ещё одна отличительная особенность — конденсатор параллельно резистору и резистор с 4 цифрами, то есть повышенной точности. Ну и часто рядом с этой точкой есть перемычка с надписью 48 или 60 вольт, запаяв которую можно поднять нижний предел работы контроллера. Но нам же нужно его опустить.

На фото резистивный делитель образован
— верхнее плечо R131 120K
— нижнее плечо R57 7,5K

В эту точку нужно припаять провод с питания ручки газа. Это напряжение ниже напряжения питания контроллера и не должно его повредить. Контроллер думает что батарея полностью заряжена и крутит моторколесо пока может.

На фото выше я взял плюс на среднюю точку резистивного делителя с точки, которая подписана 4.3 вольта. Можно взять поближе 5 вольт, но я подумал что лучше взять напряжение ниже питания контроллера.
Плюсы
+ Не нужно ничего покупать, припаял перемычку и ограничение контроллера пропало.
Минусы
— Нужно вскрывать контроллер, искать резисторы резистивного делителя.
— Не будет индикации напряжения батареи, нужно подключать вольтметр или индикатор отдельно до повышайки.
— Если припаять не то и не туда, то можно спалить контроллера. Желательно измерить напряжение в точке, которая наверное идёт на питание ручки газа, чтоб не спалить контроллер.

Видео, в котором все подробно показано.

3. Сложный бесплатный

Первые два способа снимают ограничение контроллера до минимального. Третий позволяет сдвинуть вверх или вниз нижний предел работы контроллера. Находим резисторы резистивного делителя (возможно втрое или третье видео поможет в этом) и заменяем резистор верхнего или нижнего плеча. Для расчёта резистора нужно измерить напряжение, которое приходит с батареи на плату третьим проводом с замка зажигания или кнопки включения. И замерять напряжение на средней точке. По маркировке узнать номиналы резисторов на плате (почему то в плате они измеряются не корректно) и вбить эти данные в онлайн калькулятор.
Проверяем данные — при верных номиналах резисторов данные напряжений должны совпасть.
Допустим опытным путем я определил что контроллер выключается при напряжении 30 вольт и при этом на средней точке 1,75 вольт.
В делителе напряжения задействовано два резистора — 1203 — 120 килоом и 85В — 7.5 килоом.

Проверяю. Все сходится.

Допустим, я хочу чтоб контроллер выключался на 20 вольт — 10 элементов lifepo4, разряд каждого до 2.0 вольта.
Вбиваю вместо 30 вольт 20 и напряжение на средней точке падает.

Для того, чтоб вернуть его на место, нужно или уменьшить номинал резистора верхнего плеча или увеличить номинал резистора нижнего плеча.
Подбираем резистор так, чтоб напряжение средней точки было максимально близко к необходимому. Меняю R2 с 7.5к на 12к.

Если номинал резистора нужно уменьшить, то можно припаять поверх него ещё один. Для расчета параллельного соединения резисторов можно использовать онлайн калькулятор
Меняем резистор, проверяем напряжение на средней точке. Проверяем работу контроллера, как изменился нижний порог напряжения.

Теперь контроллер работает примерно до 19-19.5 вольта.
Плюсы
+ напряжение контроллера можно сдвинуть вверх и вниз, можно настроить любое.
Минусы
— нужно лезть в контроллер и паять
— нужно искать резистор, подбирать его.
— индикация остатка заряда будет, но, возможно, некорректная.
Если кому то что то не понятно, то все эти манипуляции подробно показаны в видео.

Каталог радиолюбительских схем. Расчет однотактного выходного каскада на одном транзисторе (ОЭ).

Расчет однотактного выходного каскада на одном транзисторе (ОЭ).

Прежде всего выучим формулу закона Ома.

(Если это не помнишь — значит далее читать бессмысленно).

Рис.1.

Запись на переменном токе (динамический расчет)	Запись на постоянном токе (статический расчет)
I=U/R	I=E/R
U=I*R	E=I*R
R=U/I	R=E/I

, где

U , В — переменное напряжение сигнала

E , В — постоянное напряжение приложенное к сопротивлению R;

I , А — мгновенный ток в цепи R;

R , Ом — сопротивление нагрузки.

Далее стоит несколько слов сказать о параметрах транзистора, вернее пока об одном — коэффициенте усиления. Как написано в многих источниках у транзистора (как впрочем и у другого активного элемента) можно найти очень много коэффициентов усиления (если захотеть), от которых в любительских расчетах (да и не только в любительских) толку мало. Поэтому говорить мы будем только об одном — коэффициенте усиления тока базы в схеме включения с общим эмиттером (ОЭ). Раньше его обозначали греческой буквой бетта — b и называли статический коэффициент усиления тока базы. b=Iк/Iб, только вот при разных токах коллектора Iк (соттветственно и Iб) значения b=Iк/Iб несколько различны, а потому умные ученые ввели другое понятие, взятое из теории четырехполюсников (черная коробочка, а из нее выходят четыре вывола — два на вход и два на выход: наш транзистор можно легко вписать туда, если вывести общий провод — эмиттер отдельно для входа и выхода). Динамический коэффициент усиления тока базы в схеме с ОЭ — h31=DIк/DIб (DIк — приращение тока коллектора, вызванное приращением тока базы DIб). Для простоты в радиолюбительских расчетах считаем b=h31 (далее будем везде обозначать h31, не потому, что так правильнее, а просто так мне проще писать в html-файле) выбираем из справочника минимальное значение (обычно там дается вилка)

Ну вот пришло время поговорить о приятном. Итак начнем.

Кажется совсем просто — поставил транзистор, подключил к коллектору динамик и слушай музыку. Ан нет! Надо еще транзистор в режим вогнать. Какое же должно быть напряжение на базе? Ответ прост — не знаю. Дело в том, что транзистор управляется током базы и нам абсолютно все равно (т.е. по барабану), какое у него напряжение база-эмиттер. Но для расчета параметров нужно знать еще один параметр — напряжение на коллекторе.

Оно выбирается в выходных каскадах т.о., чтобы получить максимально неискаженный сигнал.

Рассмотрим схему однотактного выходного каскада в работающего в режиме A.

Рис.2.

Исходим из того, что ограничение выходного сигнала должно быть равномерное. Ограничение сверху (верхней полуволны сигнала) обусловлено достижением потенциала коллектора напряжения источника питания и наступает при полностью закрытом транзисторе. Коллекторный ток, а следовательно и базовый (Iб=Iк*h31) равны нулю. Ограничение снизу (нижней полуволны сигнала) наступает при полностью открытом транзисторе, т.е. Iк>>IRк. Тогда внутреннее сопротивление открытого транзистора мало и не оказывает влияние на ток, в коллекторной цепи. В эмиттерной цепи к току коллектора добавляется ток базы, но так как он достаточно мал (в коэффициент усиления тока h31 раз меньше Iк — примерно 50-100 раз) — им можно пренебречь и принять что ток коллектора равен току эмиттера. Тогда ограничение снизу наступит при Uвых=Uкн=Iк*Rэ=[Eп/(Rк+Rэ)]*Rэ. Выбираем Rэ<<Rк. Как показано в [1] можно с достаточной точностью считать коэффициент усиления нашего выходного каскада Kус=Rк/Rэ (благодаря наличию отрицательной обратной связи обусловленной введением того же Rэ).

Но коллекторное и эмиттерное сопротивления влияют и на другие важные параметры усилительного каскада, а именно на входное (Rэ) и выходное (Rк) сопротивления.

С достаточной степенью точности можно считать, что входное сопротивление каскада Rвх=Rэ*h31, а выходное примерно равно Rвых=Rк.

Вот здесь надо найти компромисс (расчет всегда компромисс).

I).Для увеличения коэффициента усиления необходимо:

а)уменьшать Rэ;

б)увеличивать Rк.

Для увеличения максимального выходного неограниченного напряжения необходимо:

а)уменьшать Rэ;

б)увеличивать Rк.

Это обусловлено тем, что полезное напряжение снимается только с Rк рис.3.

Рис.3.

II).Но для согласования с предыдущим каскадом входное сопротивление, а следовательно и Rэ=Rвх/h31 должно быть как можно больше.

Для согласования с последующим каскадом выходное сопротивление, а следовательно и Rк=Rвых должно быть как можно меньше.

В продолжении надо сказать еще, что номинал резисторов Rк и Rэ ограничивает тока транзистора и рассеиваемую на нем мощность нашего каскада.

Итак начнем расчет. Питающее напряжение Eп=12 В

1.Принимаем Rк=(5-15)*Rэ=10*Rэ

2.Транзистор КТ315Г(самый распространенный в России). Pmax=150 мВт; Imax=150 мА, h31>50.

Не стоит работать на максимальных токах. Коэффициент запаса не должен превышать 0,8.

Найдем максимальный статический ток коллектора Iкmax. Он определяется максимальной мощностью, рассеиваемой транзистором. Iкmax равен статическому (постоянному) току транзистора без сигнала или при неограниченном (симметричном) гармоническом сигнале (синусоиде).

Рассмотрим рис.3. Режимы транзистора в моменты времени, кратные p/2 гармонического сигнала представлены в таблице.

t	Напряжение коллектор-эмиттер Uкэ	Ток коллектора Iк	Мощность, рассеиваемая на транзисторе Pрас
p/2	Eп	0	0
p	Eп/2	(Eп/2)/(Rк+Rэ)	[(Eп/2)/(Rк+Rэ)]*(Eп/2)
3/2p	0	Eп/(Rк+Rэ)	0
2p	Eп/2	(Eп/2)/(Rк+Rэ)	[(Eп/2)/(Rк+Rэ)]*(Eп/2)

Из таблицы видим, что максимальная мощность рассеивается на транзисторе в моменты прохождения переменного сигнала, через точку статического режима транзистора (p, 2p и т. д.).

Принимаем Pрас.max=0,8*Pmax=0,8*150 мВт=120 мВт

Ток коллектора в статическом режиме (без сигнала) определим Iк0=Pрас.max/Uкэ0=Pрас.max/(Eп/2)=120 мВт/(12 В/2)=20 мА

3.Тогда, учитывая что на транзисторе в статическом режиме (без сигнала) падает половина напряжения питания вторая половина напряжения питания будет падать на резисторах (Rк+Rэ)=(Eп/2)/Iк0=(12 В/2)/20 мА=6 В/ 0,02 А=300 Ом

4.Учитывая п.1, а так же существующий ряд номиналов резисторов находим: Rк=270 Ом; Rэ=27 Ом (я думаю легче найти резистор номиналом 27 Ом, чем 30).

5.Найдем напряжение на коллекторе транзистора без сигнала. Для этого определим максимумы напряжения переменного сигнала (это мы найдем удвоенную амплитуду),

Uк0=(Uкэ0+ Iк0*Rэ)=(Eп-Iк0*Rк)=(12 В -0,02 А *270 Ом)=6,6 В (очень внимательно следите за размерностью величин!!!)

6.Базовый ток определяется напряжением смещения на базе, которое задается базовым резистивным делителем Rб1,Rб2. Ток базы Iб=Iк/h31=или примерно=[Eп/(Rк+Rэ)]/h31=[12 В/(270 Ом+27 Ом)]/50=0,0008 А=0,8 мА. Ток резистивного базового делителя должен быть много больше (5-10 раз) тока базы, чтобы последний не оказывал влияния на напряжение смещения. Выбираем ток делителя Rб1,Rб2 Iд=10*Iб=10*0,8 мА=8,0 мА. Тогда Rб1+Rб2=Eп/Iд=12 В/8 мА=1,5 кОм.

Кроме закона Ома при расчете транзисторного каскада необходимо помнить следующий постулат: напряжение б-э рабочего транзистора никогда не может превысить 0,7 В!!! Напряжение на эмиттере в режиме без входного сигнала примерно равно Uэ=Iк0*Rэ= 0,02 А*27 Ом=0,54 В, где Iк0 — ток покоя транзистора, который можно рассчитать из условия, что без сигнала на транзисторе падает половина питающего напряжения (это напряжение между осями сигнала рис.3). Итак падение напряжения на эмиттере транзистора в режиме без сигнала (впрочем даже если подать сигнал ничего не изменится при условии что выходной сигнал не ограничен) равно Uэ=Iэ0*Rэ или примерно Uэ=Iк0*Rэ или совсем точно (на расчеты это вряд ли повлияет) Uэ=(Iк0+Iб0)*Rэ==(Iк0+Iк0/h31)*Rэ= Iк0*[(h31+1)/h31]*Rэ=20 мА* 27 Ом=0,02 А*27 Ом=0,54 В.

Напряжение на базе считаем напряжение б-э транзистора в режиме равным 0,66 В равно Uб=Uэ+Uбэ=0,54 В+0,66 В=1,2 В. Тогда Rб2= (Rб1+Rб2)*Uб/Eп=1,5 кОм*1,2 В/12В=0,15 кОм. Или по ряду 150 Ом. Rб1=(Rб1+Rб2)-Rб2=1,5 кОм-0,15 кОм=1,35 кОм. Или по ряду в сторону уменьшения (т.к. через этот резистор еще течет ток базы) Rб1=1,3 кОм.

Ну вот и весь расчет, кроме частотного. Для поверки можем собрать все это на монтажной плате. И проверить на частоте 400-1000 Гц Конденсаторы номиналом порядка 5-10 мкФ.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) каскада на транзисторе зависит от многих параметров, но для любительских целей расчет можно значительно упростить.

На нихних частотах АЧХ зависит от времени перезаряда разделительного конденсатора через последовательно соединенные входное сопротивление нашего каскада, блокировочный конденсатор, резистор коллекторной нпгрузки предыдущегго каскада. Т.к. Входно сопротивление нашего каскада гораздо больше выходного, а емкость блокировочного конденсатора много больше емкости рпзделительного, то можно с достаточной точностью сказать, что АЧХ каскада в области нихних частот определяется постоянной времени tн=Rвх*Cвх, где Rвх=Rэ*h31, Cвх — разделительная входная емкость нашего каскада. Да и помните, что Cвых нашего каскада это Cвх следующего и расчитывается она так же Граничная частота среза каскада fн=1/(tн), где fн нижняя граничная частота. Необходимо выбирать 1/(tн)=1/(Rвх*Cвх)<<fн в 3-30 раз (в зависимости от числа каскадов и соответственно числа разделительных конденсаторов). Каждый конденсатор добавляет свой спад АЧХ. Идеально надо бы выбирать 1/(tн)=1/(Rвх*Cвх)<<fн в 30-100 раз для всех каскадов (как правило достаточно разделительной емкости 5,0 мкФ) кроме последнего. В последнем каскаде, как правило, через Cвых запитана нагрузка с достаточно низким сопротивлением, а следовательно номинал емкости приходится увеличивать до 100,0-1000,0 мкФ. И даже этого бывает мало, но приходится идти на пределе для снижения габаритов схемы.

В области верхних частот спад АЧХ определяеттся постоянной времени tв=Rвых*Cк=RкCк, где Cк — паразитная емкость коллекторного перехода (определяется по справочнику). Но так как для звуковых частот емкость современных кремниевых транзисторов можно считать незначительной — практически любой транзистор будет работать до частот порядка 200-300 кГц в любой любительской схеме.

Евгений Мерзликин

Литература

. 1.Расчет транзисторного каскада (http://irlx.narod.ru/rlts.htm).

Калькулятор делителя напряжения

-Apogeeweb

Часто задаваемые вопросы

1. Как рассчитать делитель напряжения?

Формулировка правила проста: Правило деления напряжения: напряжение делится между двумя последовательными резисторами прямо пропорционально их сопротивлению. −v (t) + v1 (t) + v2 (t) = 0 → v (t) = v1 (t) + v2. v (t) = R1i (t) + R2i (t) = (R1 + R2) i (t).

2. Как выбрать резистор делителя напряжения?

Вот очень приблизительное эмпирическое правило: ток, протекающий через два резистора (при условии отсутствия входного тока), должен быть от 10 до 1000 раз больше, чем входной ток.Чем больше тока проходит через эти резисторы, тем меньше влияние входного тока.

3. Параллельно ли включен делитель напряжения?

Параллельную цепь часто называют делителем тока из-за ее способности пропорционально или делить общий ток на дробные части. Еще раз, должно быть очевидно, что ток через каждый резистор связан с его сопротивлением, учитывая, что напряжение на всех резисторах одинаково.

4.Почему используется делитель напряжения?

Резисторные делители напряжения обычно используются для создания опорных напряжений или для уменьшения величины напряжения, чтобы его можно было измерить, а также могут использоваться в качестве аттенюаторов сигналов на низких частотах.

5. Как рассчитать выходное напряжение?

Формула: V = I x R, где V — напряжение, измеренное в вольтах, I — величина тока, измеренная в амперах, а R — сопротивление, измеренное в омах.

6.Как работает делитель напряжения?

Делитель напряжения — это простая схема, которая преобразует большое напряжение в меньшее. Используя всего два последовательных резистора и входное напряжение, мы можем создать выходное напряжение, составляющее часть входного. Делители напряжения — одна из самых фундаментальных схем в электронике.

7. Что такое правило делителя напряжения и тока?

Цепи делителя тока

имеют две или несколько параллельных ветвей для протекания токов, но напряжение одинаково для всех компонентов в параллельном блоке.Цепи делителя тока — это параллельные цепи, в которых ток источника или питания делится на несколько параллельных цепей.

8. В чем разница между потенциометром и делителем напряжения?

Делитель потенциала также называется резистивным делителем, напряжение пропорционально делится между цепочкой последовательно соединенных резисторов. Он может быть сформирован из N нескольких отводов и количества (N + 1) постоянных резисторов, но в природе существует гораздо больше его реализаций.

Короче говоря, потенциометр — это компонент, внутри которого используется делитель потенциала. Следовательно, все потенциометры, используемые для получения переменного напряжения, можно назвать делителями напряжения, но все делители напряжения не являются потенциометрами.

9. Как рассчитать делитель потенциала?

Делитель потенциала

Vin = p.d. поставляется ячейкой.

Vout = p.d. через интересующий резистор.

R1 = сопротивление резистора, представляющего интерес R1

R2 = сопротивление резистора R2

10.Как работает потенциальный делитель?

Делитель потенциала — это простая схема, в которой используется способ падения напряжения на последовательно соединенных резисторах. Это очень полезная и распространенная схема, которая широко используется в нашем ассортименте электронных комплектов. Идея состоит в том, что, используя два последовательно подключенных резистора, можно разделить напряжение и создать между ними другое напряжение.

11. Зачем использовать делитель напряжения?

Делитель напряжения может использоваться для уменьшения очень высокого напряжения, чтобы его можно было измерить с помощью вольтметра.Высокое напряжение подается на делитель, а выход делителя, который выводит более низкое напряжение, которое находится в пределах входного диапазона измерителя, измеряется измерителем.

12. Как построить делитель напряжения?

13. Что такое схема умножителя напряжения?

Умножитель напряжения — это тип схемы диодного выпрямителя, который может создавать выходное напряжение, во много раз превышающее приложенное входное напряжение. В руководстве по выпрямителям мы увидели, что выходное напряжение постоянного тока, контролируемое выпрямителем, имеет значение ниже входного напряжения сети.

14. Что такое смещение делителя напряжения?

Смещение делителя напряжения, также известное как смещение делителя напряжения, представляет собой метод, используемый для смещения постоянного тока биполярных переходных транзисторов (BJT) в простой схеме усилителя.

15. Почему смещение делителя напряжения называется самосмещением?

Причина его названия «самосмещение» не очень очевидна, за исключением того факта, что резистор, подключенный к эмиттерному выводу транзистора, способствует стабильности смещения.

16. Какое правило делителя напряжения?

Правило делителя напряжения используется для решения схем для упрощения решения. Применение этого правила также может полностью решить простые схемы. Основная концепция этого правила делителя напряжения заключается в том, что «напряжение делится между двумя резисторами, которые соединены последовательно, прямо пропорционально их сопротивлению.

17. Какие бывают типы умножителей напряжения?

Умножители напряжения подразделяются на четыре типа:

Однополупериодный удвоитель напряжения.

Двухполупериодный удвоитель напряжения.

Утроитель напряжения.

Напряжение увеличено в 4 раза.

18. Как построить в цепи умножитель напряжения?

19. Может ли потенциометр работать как делитель напряжения?

Да. Потенциометр — это переменный резистор, который можно использовать для создания регулируемого делителя напряжения.

20. Почему смещение делителя напряжения более стабильно, чем фиксированное смещение?

Смещение делителя напряжения для транзистора не зависит от бета транзистора, в то время как фиксированное смещение зависит от бета.

Можно показать, что смещение делителя напряжения (тот, который используется в H-образной схеме смещения, обнаруженной вокруг биполярных транзисторов, работающих как почти линейные усилители), создает контур, отображающий свойства отрицательной обратной связи, которые помогают точке смещения быть почти независимой от тока транзистора. усиление, hFE или βF. Это приятное свойство, поскольку в обычных транзисторах этот параметр может иногда варьироваться в диапазоне 1: 3 от устройства к устройству.

Принцип деления напряжения резисторов в серии

В последовательной цепи распределение напряжения пропорционально величине сопротивления, то есть чем больше сопротивление, тем больше распределяется напряжение; Напротив, чем меньше сопротивление, тем меньше распределяется напряжение.

В последовательной цепи напряжение на проводниках пропорционально их сопротивлению.

По I1 = I2,

U1 / R1 = U2 / R2 равно

Объяснение схемы делителя напряжения:

Этот видеоурок по физике дает базовое введение в схемы делителя напряжения. Он предоставляет простую формулу для расчета напряжения на резисторе в последовательной цепи с двумя резисторами, включенными последовательно с батареей.он содержит множество примеров и практических задач. В нем обсуждается влияние на выходное напряжение схемы делителя напряжения, когда нагрузочный резистор включен параллельно R2. В нем обсуждается, как спроектировать схему делителя напряжения в соответствии с определенными требованиями.

Резистор в серии и В делитель напряжения

резисторов включены последовательно, напряжение, получаемое на k-м резисторе:

В заключении:

① В последовательной цепи полное сопротивление равно сумме сопротивлений субрезисторов.

② Напряжение на каждом резисторе соответствует общему напряжению в соответствии с отношением его сопротивления к общему сопротивлению.

Расчет мощности цепи последовательного сопротивления:

Калькулятор

, формулы, примеры и многое другое!

Вам нужен калькулятор делителя напряжения ? Он использует наши и автоматически вычисляет такие значения, как эквивалентное сопротивление, ток, протекающий по цепи, падение напряжения, выходное напряжение и мощность.

Если вам нужно больше информации о делителе напряжения Читайте дальше, потому что мы покажем вам формулы, решенные упражнения и многое другое.

Что такое делитель напряжения?

Делитель напряжения — это схема, используемая для разделения электрического напряжения между одним или несколькими последовательно включенными резисторами.

Самая простая схема делителя напряжения приведена ниже. На нем вы можете увидеть источник напряжения (Vcc), который делит свое напряжение между резисторами Rs (V1) и R2, которым соответствует значение напряжения V2.

Поскольку у нас есть последовательное соединение резисторов, ток, протекающий через них, такой же, но напряжение распределено. Благодаря этой конфигурации мы можем рассчитать эквивалентную схему, в которой есть только одно сопротивление Req , которое будет эквивалентным сопротивлением всех резисторов, соединенных последовательно.

Формулы делителя напряжения

Поскольку в делителе напряжения задействовано довольно много переменных, давайте рассмотрим все переменные, задействованные в делителе напряжения. формулы для расчета различных напряжений, сопротивлений, мощностей и токов .

Резисторы

Эквивалентное сопротивление (Req) делителя напряжения измеряется в Ом и рассчитывается следующим образом:

Треб = R1 + R2

Интенсивность

Ток одинаковый во всех точках цепи. последовательной конфигурацией импедансов или токов.

Если мы не знаем его значение, мы можем рассчитать ток в делителе напряжения по следующей формуле:

I = Vin / (R1 + R2)

По сути, мы делим входное напряжение на значение эквивалентного сопротивления (R1 + R2).

Напряжение

Поскольку это последовательная конфигурация, каждый резистивный элемент будет иметь разное падение напряжения в зависимости от их значения.

У нас есть значение R1 и R2, а также значение тока, поэтому мы применяем закон Ома и получаем:

V1 = I x R1
V2 = I x R2

Что касается выходного напряжения или Vout, мы получаем его значение по следующей формуле:

Выход = R1 x Vin / (R1 + R2)

Обратите внимание на размещение названий резисторов в цепи, чтобы не ошибиться.

Теперь, когда вы знаете, как вычислить все неизвестные в различных точках схемы, вы можете решить любой делитель напряжения даже с тремя резисторами или более резистивных элементов. В любом случае, если у вас есть сомнения, напишите нам комментарий, и мы поможем вам решить ваши вопросы.

Решенные упражнения делителя напряжения

Мы собираемся увидеть пример делителя напряжения с решенным упражнением , в котором нас просят вычислить:

Выходное напряжение (Ввых)
Ток, протекающий в цепи (I)
Падение напряжения на каждом резисторе (V1 и V2)

Прежде всего, мы собираемся вычислить интенсивность :

I = Vin / (R1 + R2) = 20 В / (9000 Ом + 1000 Ом) = 0.002 А = 2 мА

Следующие вычисляют падение напряжения на каждом резисторе :

V1 = I x R1 = 2 мА x 9 кОм = 18 В
V2 = I x R2 = 2 мА x 1 кОм = 2 В

Если вы заметили, V1 + V2 равно входному напряжению, поэтому это уже ключ к тому, что мы правильно решаем упражнение с делителем напряжения .

Наконец, рассчитываем выходное напряжение Vout:

Vout = 1 кОм x 20 В / (9 кОм + 1 кОм) = 1 кОм x 20 В / 10 кОм = 2 В

Вычислитель делителя напряжения

Калькулятор деления напряжения позволяет автоматически решать упражнения, просто вводя значения входного напряжения в вольтах и резисторов R1 и R2 в омах.

После нажатия кнопки расчета вы автоматически получите такие значения, как ток, эквивалентное сопротивление, V1, V2, Vout и значения мощности для каждого резистора.

Если у Вас возникнут вопросы, напишите нам, и мы Вам поможем!

Делители напряжения — схемы, уравнения и приложения

Делитель напряжения, также известный как делитель потенциала, представляет собой очень распространенную простую схему, которая используется для преобразования большого напряжения в небольшое. Из этой статьи вы узнаете о:

Что такое делитель напряжения?
Схемы делителя напряжения
Уравнение / формула делителя напряжения
Применение делителей напряжения

Что такое делитель напряжения?

Пассивная линейная цепь, вырабатывающая выходное напряжение, составляющее часть входного напряжения.
Он уменьшает входное напряжение до меньшего напряжения в зависимости от соотношения двух резисторов путем распределения входного напряжения между компонентами делителя.
Часто используется для подачи напряжения, отличного от имеющегося в наличии аккумулятора или источника питания.
Выходное напряжение делителя напряжения зависит от сопротивления входящей нагрузки.

Схема делителя напряжения

Схема делителя напряжения обычно выглядит так в схеме с последовательностью из 2 резисторов.

R1 = Резистор, ближайший к входному напряжению (Vin)
R2 = Резистор, ближайший к земле
В _в = Входное напряжение
В _{на выходе} = Выходное напряжение на R2, которое является разделенным напряжением (1/4 входное напряжение)

Формула / уравнение делителя напряжения

Уравнение для определения выходного напряжения цепи делителя:

R2 / R1 + R2 = Ratio определяет масштабный коэффициент уменьшенного напряжения.

Например,
V _дюйм = 100, ₁ = 20, ₂ = 10

С помощью калькулятора получите:

Правило делителя напряжения

Правило деления напряжения гласит, что: Напряжение, разделенное между двумя последовательными резисторами, прямо пропорционально их сопротивлению
Это означает, что ваша схема может иметь более 2 резисторов!
Формула правила делителя напряжения:

Пример уравнения правила делителя напряжения:

Закон Ома

Теперь мы можем использовать закон Ома для расчета напряжения, протекающего через каждый резистор:

Уравнение для закона Ома = E = IR
E = Ток на каждом резисторе
I = Ток цепи
R = Сопротивление

9045

	R1	R2	R3	Всего
E (Вольт)	5	10	15	2.5 м	2,5	2,5 м	2,5 м
R (Ом)	2K	4K	6K	12K

Таким образом, ток на каждом резисторе составляет 5 В и 10 В соответственно!

Упрощенные уравнения

Если вы решаете для R1,

Если вы решаете для R2,

Применение делителей напряжения

Цепи делителей напряжения
очень распространены и используются во многих приложениях.Вот несколько примеров того, где находится схема делителя напряжения:
Потенциометр
Потенциометр — это пассивный электронный компонент с функцией скольжения или вращения, который действует как регулируемый делитель напряжения.
Входное напряжение подается по всей длине потенциометра, а выходное напряжение (падение напряжения) регулируется фиксированным и скользящим контактом потенциометра.
Существует два типа потенциометров.
Поворотные потенциометры (поворотная ручка)
Линейный потенциометр (ползунок)
Компания Seeed предлагает оба типа!
Grove — Потенциометр скольжения

Как это работает?
Ручной стеклоочиститель, который перемещается, касается резистивной полосы материала.Когда он перемещается ближе к клемме 1 и дальше от клеммы 2, сопротивление уменьшается до клеммы 1, в то время как сопротивление увеличивается на клемме 2, и наоборот.
Потенциометр полезен для получения переменного напряжения от источника постоянного напряжения. Он может подключать внешние клеммы потенциометра к источнику напряжения и контролировать необходимое напряжение между потенциометром и одной из внешних клемм вашей цепи.
Потенциометр Grove — Slide включает линейный переменный резистор с максимальным сопротивлением 10 кОм.При перемещении ползунка выходное напряжение будет варьироваться от 0 В до применяемого вами Vcc.
Он подключается к другим модулям Grove через стандартный 4-контактный кабель Grove.
Ниже приведено изображение принципиальной схемы потенциометра:
У него много целей, например, в качестве регулируемого резистора, автономного, делителя напряжения с Arduino или даже в качестве устройства интерфейса пользователя (HID), что означает, что его можно использовать для управления автомобилем!
Некоторые проекты, которые вы можете выполнять с помощью потенциометра Grove — Slide, похожи на создание собственного Beatbox или Boombox с Arduino!
Grove — Датчик угла поворота (P)
Датчик угла поворота Grove-Rotary (P) может выдавать аналоговый выходной сигнал от 0 до Vcc (5 В постоянного тока с Seeeduino) на разъеме D1.
Со значением сопротивления 10 кОм идеально подходит для использования с Arduino.
Он поддерживается на всех платформах MCU, таких как Arduino, Raspberry Pi, BeagleBone, Wio, а также LinkIt ONE.
Один из проектов, который вы можете сделать с этим потенциометром, — это использовать его для управления яркостью светодиодов.
Использование Arduino для управления яркостью светодиода с помощью датчика угла поворота Grove (P)
Grove — Делитель напряжения
Grove — Делитель напряжения предоставляет интерфейс для измерения внешнего напряжения, который устраняет необходимость подключения сопротивления к входному интерфейсу.
С помощью дискового переключателя вы можете легко выбрать коэффициент усиления напряжения, что упрощает его использование.
Чтение резистивных датчиков
Большинство датчиков представляют собой простые резистивные устройства, такие как наш Grove — инфракрасный датчик отражения. Однако большинство из них могут считывать только напряжение, но не сопротивление.
Добавив в схему еще один резистор, мы можем создать делитель напряжения вместе с датчиком.
Поскольку мы можем проверить выход делителя напряжения, теперь мы можем рассчитать величину сопротивления датчика.
Пример схемы показан ниже, где R2 — резистивный датчик:
Например, резистивный датчик представляет собой датчик температуры Grove, который представляет собой термистор с сопротивлением комнатной температуре 350 Ом, где сопротивление R1 фиксировано на 350 Ом.
Использование уравнения делителя напряжения:
9045 2,65 В
Температура Vin (фиксированный) R2 R1 R2 /
(R1 + R2) Vout
Холодный 5V 300 Ω 9045 9045 .46 2,3 В
Комнатная температура 5 В 350 Ом 350 Ом 0,5 2,5 В
Горячий 5 В 400 Ом
Уровнемеры
Что происходит, когда датчик и микроконтроллер встречаются с двумя разными напряжениями? Без выравнивания напряжения, например, напрямую связав микроконтроллер с логическим выходом 5 В с микроконтроллером 3.Входной датчик 3 В может вызвать повреждение цепи 3,3 В.
Вот где главный герой: делитель напряжения спасает положение, действуя как переключатель уровня, который соединяет две цепи, использующие разные рабочие напряжения.
Делитель напряжения может помочь снизить напряжение с микроконтроллера (например, с 5 В до 3,3 В), чтобы избежать повреждения датчика, что делает его безопасным для обращения с датчиком.
Обратите внимание, что делитель напряжения может работать только в одном направлении: понижать напряжение, но не повышать.
Вот таблица комбинаций резисторов для понижения часто встречающихся напряжений:
3,6458 9В до 5В кОм и 9,1 кОм
Комбинация резисторов Напряжения для понижения
4,7 кОм и 3,9 кОм
от 12В до 3,3В
от 3,3 кОм и 5,7 кОм от 9В до 3,3В
Обратите внимание, что не рекомендуется использовать делитель напряжения для понижения уровня большой нагрузки, например 12 В. до 5 В, поскольку они не предназначены для подачи такого питания на нагрузку, как с такой нагрузкой, это может расплавить резистор.(Вместо этого вы можете использовать регуляторы напряжения, такие как наш регулируемый преобразователь постоянного и постоянного тока (1,25 В — 35 В и 3 А)
Резюме
Обладая всеми знаниями делителя напряжения в ваших руках, вы можете превратить любое напряжение в меньшее, как фокусник! Хотите проверить свои навыки, создав свой собственный проект делителя напряжения? Вот несколько идей проектов, которые помогут вам начать использовать потенциометр и Arduino для создания битбокса или бумбокса на нашей вики-странице: Grove — Slide Potentiometer Wiki
Следите за нами и ставьте лайки:
Продолжить чтение
О формуле резистора для понижения напряжения
Резисторы
в основном используются для ограничения тока в цепи, но они также действуют для уменьшения входного напряжения.В такой емкости они принимают входное напряжение и делят его на два или более выходных напряжения, пропорциональных сопротивлению. По этой причине резисторы также называют делителями напряжения.
Стратегия
Резистор — это электрический компонент, ток I которого пропорционален напряжению V. Константа пропорциональности R — сопротивление. Линейный резистор подчиняется закону Ома V = IR.
Резисторы добавляются в цепи последовательно или параллельно. В схемах делителя напряжения они соединены друг с другом последовательно.Резисторы образуют последовательную цепь, когда они размещаются рядом друг с другом. Все они имеют одинаковый ток, но входное напряжение делится между ними в зависимости от значения каждого отдельного сопротивления. Таким образом, схема функционирует как редуктор напряжения, если выходное напряжение используется как вход для другой схемы или устройства.
Чтобы спроектировать делитель напряжения, вы должны иметь представление о величине напряжения, до которого нужно уменьшить источник питания. Как только вы это узнаете, используйте формулу делителя напряжения, чтобы спроектировать соответствующую последовательную цепь.
Формула делителя напряжения
Для последовательной цепи с двумя резисторами Vin = V1 + V2. Общее сопротивление определяется путем непосредственного сложения каждого резистора. Ток I одинаков для каждого из них. Подстановка Vin на закон Ома дает Vin = IR1 + IR2 = I * (R1 + R2). Следовательно, I = Vin / (R1 + R2).
Объединение закона Ома с уравнением для I выше дает Vout = V2 = IR2 = (Vin / (R1 + R2)) _ R2. Следовательно, Vout = R2_Vin / (R1 + R2). Vout — это формула резистора для понижения напряжения, более известная как формула делителя напряжения.
Пример 1
Два резистора включены последовательно, с R1 = 10 Ом и R2 = 100 Ом. Они прикреплены к 1,5-вольтовой батарее. Чтобы найти выходное напряжение, используйте Vout = (100 Ом) (1,5 В) / (10 Ом + 100 Ом) = 1,3 В. Проверьте схему, собрав ее и используя мультиметр для измерения выходного напряжения.
Пример 2
У вас есть 9-вольтовая батарея, и вам нужно, чтобы на выходе было примерно 6 вольт. Предположим, R1 составляет 330 Ом. Используйте уравнение делителя напряжения, чтобы узнать, каким должен быть R2.Используя формулу для Vout, R2 должно быть около 825 Ом. Если не удается найти 825–800 Ом и точность не требуется, замените резистор на 10–20% от необходимого значения.
Советы
Воспользуйтесь онлайн-калькулятором сопротивления, чтобы найти значения резисторов для цепи делителя напряжения. Все резисторы, включенные последовательно друг с другом, имеют одинаковый ток, но делят входное напряжение. Потренируйтесь соединить вместе три или четыре резистора, а затем с помощью мультиметра измерить напряжение на каждом из них.
Делитель напряжения | Прядильные числа
Очень распространенная и полезная схема резистора называется делителем напряжения . Мы разберемся, как работает эта схема, и увидим, откуда взялся ник.
Делитель напряжения действительно довольно простой, и вы можете анализировать его с нуля каждый раз, когда встречаетесь с ним. Но это , так что является обычным явлением, поэтому неплохо подготовиться заранее, чтобы вы могли найти ответ на месте.
Автор Вилли Макаллистер.
Содержание
Куда мы направляемся
«Делитель напряжения» — это комбинация двух последовательно включенных резисторов, при этом входное напряжение подается на оба конца, а выходное напряжение измеряется на одном из резисторов.
Выходное напряжение является функцией входного напряжения и отношения номиналов резисторов,
$ v_ {out} = v_ {in} \, \ dfrac {\ text R2} {\ text R1 + \ text R2}
$
Делитель напряжения выглядит так,
Это простая схема с двумя последовательно включенными резисторами.Одно напряжение подключается к верху и низу, а другое напряжение измеряется на одном из резисторов. Мы думаем о напряжении сверху и снизу как о входном напряжении, а напряжение на единственном резисторе — как о выходном.
Маленькие кружки обозначают портов делителя напряжения, и они подключены к чему-то, что не показано справа.
Уравнение делителя напряжения
Наша цель — придумать выражение, которое связывает выход $ v_ {out} $ с входом $ v_ {in} $.Ответ будет напоминать этот:
$ v_ {out} = v_ {in} \ times (\ text {something})
$
Это очень простая последовательная схема, поэтому не потребуется много усилий, чтобы разобраться.
Прежде чем мы начнем, сделаем очень важное предположение:
Предположим, что ток, вытекающий из делителя из его центрального узла, равен нулю.
Мы предполагаем, что выходной ток делителя напряжения равен $ 0 $.
(в следующей статье мы проверим, что произойдет, если это предположение не соответствует действительности).
Это хорошее место для паузы. Вы понимаете закон Ома и резисторы серии. Посмотрим, сможете ли вы самостоятельно придумать выражение для $ v_ {out} $ через $ v_ {in} $.
Хорошо, отлично. Вы получили выражение для делителя напряжения. Теперь попробую.
Хорошее место для начала — найти ток через $ \ text {R1} $ и $ \ text {R2} $.
Вот один сложный шаг в анализе делителя напряжения: исходя из предположения, мы знаем, что $ \ text {R1} $ и $ \ text {R2} $ имеют одинаковый ток, поэтому мы можем считать, что они подключены последовательно.
$ i _ {\ text {1}} = i _ {\ text {2}} \ qquad $, а пока давайте назовем это просто $ i $.
Давайте напишем уравнение, используя закон Ома, $ v = i \, \ text {R} $, и то, что мы знаем о последовательно подключенных резисторах: резисторы, подключенные последовательно, складываются.
$ v_ {in} = i \, (\ text R1 + \ text R2)
$
Переставьте уравнение, чтобы найти $ i $,
$ i = v_ {in} \, \ dfrac {1} {\ text R1 + \ text R2}
долларов США
Это говорит нам текущий $ i $ в терминах $ v_ {in} $ и обоих резисторов.
Затем мы пишем выражение для $ v_ {out} $, используя закон Ома,
$ v_ {out} = i \, \ text R2 $
$ i = \ dfrac {v_ {out}} {\ text R2}
$
Мы заменяем $ i $ в предыдущем уравнении, чтобы получить
$ \ dfrac {v_ {out}} {\ text R2} = v_ {in} \, \ dfrac {1} {\ text R1 + \ text R2}
$
и, переместив $ \ text R2 $ вправо, мы получаем уравнение делителя напряжения,
$ v_ {out} = v_ {in} \, \ dfrac {\ text R2} {\ text R1 + \ text R2}
$
Коэффициент резистора
Коэффициент соотношения резисторов всегда меньше 1 доллара.Сопротивление — всегда положительное число. Так что это верно для любых значений $ \ text {R1} $ и $ \ text {R2} $. (Найдите секунду, чтобы убедиться в этом.)
Поскольку коэффициент резистора меньше $ 1 $, это означает, что $ v_ {out} $ всегда меньше $ v_ {in} $. Входное напряжение $ v_ {in} $ делится на $ v_ {out} $ фиксированным соотношением, определяемым номиналами резисторов. Отсюда схема получила свое прозвище: делитель напряжения .
Пример
Найдите $ v_ {out} $ для этого делителя напряжения ,
Мы подставляем входное напряжение и значения резистора в уравнение делителя напряжения.Помните, что нижний резистор , $ \ text {R2} $, появляется в числителе.
$ v_ {out} = v_ {in} \, \ dfrac {\ text R2} {\ text R1 + \ text R2}
$
$ v_ {out} = 12 \, \ text V \ cdot \ dfrac {3 \, \ text k \ Omega} {1 \, \ text k \ Omega + 3 \, \ text k \ Omega} $
$ v_ {out} = 12 \, \ text V \ cdot \ dfrac {3 \, \ text k \ Omega} {4 \, \ text k \ Omega} $
$ v_ {out} = 12 \, \ text V \ cdot \ dfrac {3} {4} = 9 \, \ text V $
Откройте эту имитационную модель и щелкните DC в меню, чтобы подтвердить рабочую точку постоянного тока.
Заканчиваем двумя дополнительными шагами,
Найдите ток и мощность.
Используйте закон Ома, чтобы найти ток,
$ i = \ dfrac {v_ {in}} {\ text R1 + \ text R2} = \ dfrac {12 \, \ text V} {1 \, \ text k \ Omega + 3 \, \ text k \ Omega } = \ dfrac {12 \, \ text V} {4 \, \ text k \ Omega} = 3 \, \ text {mA} $
Зная ток, мы вычисляем мощность, рассеиваемую нашим делителем напряжения,
$ p = i \, v = 3 \, \ text {mA} \ cdot 12 \, \ text V = 36 \, \ text {mW} $
Резюме: Наш делитель напряжения принимает входное напряжение (в данном случае $ 12 \, \ text V $, но это может быть любое значение) и делит его, чтобы создать выходное напряжение $ v_ {out} $, которое составляет $ 3/4 $. его входное напряжение.Отношение $ 3/4 $ определяется нашим выбором двух номиналов резистора. Ток $ 3 \, \ text {mA} $ протекает через делитель напряжения, заставляя его рассеивать $ 36 \, \ text {mW} $.
Практические проблемы с делителем напряжения
Решайте эти практические задачи двумя способами. Сначала продумайте ответ аналитически с помощью карандаша и бумаги. Затем смоделируйте свой ответ с помощью Circuit Sandbox.
Задача 1
Пусть $ v_ {in} = 6 \, \ text V $, $ \ text R1 = 50 \, \ text k \ Omega $ и $ \ text R2 = 10 \, \ text k \ Omega $.
Найдите $ v_ {out} $
$ v_ {out} = $ _________ $ \, \ text V $
показать ответ
$ v_ {out} = v_ {in} \, \ dfrac {\ text {R2}} {\ text {R1} + \ text {R2}}
$
$ v_ {out} = 6 \, \ text V \ cdot \ dfrac {10 \, \ text {k} \ Omega} {10 \, \ text {k} \ Omega + 50 \, \ text {k} \ Омега} $
$ v_ {out} = 6 \, \ text V \ cdot \ dfrac {10 \, \ text {k} \ Omega} {60 \, \ text {k} \ Omega} = 6 \, \ text V \ cdot \ dfrac {1} {6}
долларов США
$ v_ {out} = 1 \, \ text V $
Имитационная модель Задачи 1.Щелкните DC в верхнем меню, чтобы найти рабочую точку.
Задача 2
Пусть $ \ text R1 = 90 \, \ text k \ Omega $, $ \ text R2 = 10 \, \ text k \ Omega $ и $ v_ {out} = 1.5 \, \ text V $.
Найдите $ v_ {in} $.
$ v_ {in} = $ _________ $ \ text V $
показать ответ
$ v_ {out} = v_ {in} \, \ dfrac {\ text {R2}} {\ text {R1} + \ text {R2}}
$
$ 1.5 \, \ text V = v_ {in} \, \ dfrac {10 \, \ text {k} \ Omega} {10 \, \ text {k} \ Omega + 90 \, \ text {k} \ Omega } $
$ 1.5 \, \ text V = v_ {in} \, \ dfrac {1} {10}
долларов США
$ v_ {in} = 10 \ cdot 1.5 \, \ text V $
$ v_ {in} = 15 \, \ text V $
Имитационная модель проблемы 2. Дважды щелкните источник напряжения и введите значение напряжения для $ v_ {in} $, чтобы получить желаемое выходное напряжение. Повторите анализ DC , чтобы подтвердить свой выбор.
Задача 3
Пусть $ v_ {in} = 5 \, \ text V $, $ v_ {out} = 2 \, \ text V $ и $ \ text R1 = 30 \, \ text k \ Omega $.
Найдите $ \ text R2 $.
$ \ text R2 = $ _________ $ \ Omega
$ показать ответ
$ v_ {out} = v_ {in} \, \ dfrac {\ text {R2}} {\ text {R1} + \ text {R2}}
$
$ 2 \, \ text V = 5 \, \ text V \ cdot \ dfrac {\ text {R2}} {30 \, \ text k \ Omega + \ text {R2}} $
$ 30 \, \ text k \ Omega + \ text R2 = \ dfrac {5 \, \ text V} {2 \, \ text V} \, \ text R2 $
$ 30 \, \ text k \ Omega = \ left (\ dfrac {5} {2} \, \ text R2 \ right) — \ text R2 = \ dfrac {3} {2} \, \ text R2 $
$ \ text R2 = \ dfrac {2} {3} \, 30 \, \ text k \ Omega $
$ \ text R2 = 20 \, \ text k \ Omega = 20000 \, \ Omega $
Проверьте, вставив $ \ text R2 $ обратно в уравнение делителя напряжения,
$ v_ {out} = 5 \, \ text V \ cdot \ dfrac {20 \, \ text k \ Omega} {30 \, \ text k \ Omega +20 \, \ text k \ Omega} = 5 \ cdot \ dfrac {20} {50} = 2 \, \ text V \ qquad \ checkmark $
Имитационная модель Задачи 3.Дважды щелкните $ \ text R2 $ и введите значение сопротивления, чтобы получить желаемое выходное напряжение. Повторите анализ DC , чтобы подтвердить свой выбор.
Задача 4 — задача проектирования
Пусть $ v_ {in} = 1 \, \ text V $, $ v_ {out} = \ dfrac {v_ {in}} {2} $.
Разработайте делитель напряжения, рассеивающий $ 10 \, \ mu \ text {W} $.
$ \ text R1 = $ _________ $ \ Omega \ qquad $
$ \ text R2 = $ _________ $ \ Omega $
показать ответ
$ v_ {out} = v_ {in} \, \ dfrac {\ text {R2}} {\ text {R1} + \ text {R2}}
$
Давайте начнем с выяснения отношения между $ \ text R1 $ и $ \ text R2 $, чтобы получилось $ v_ {out} = v_ {in} / 2 $.
Сделаем это символически,
$ \ dfrac {1} {2} v_ {in} = v_ {in} \, \ dfrac {\ text {R2}} {\ text {R1} + \ text {R2}}
$
$ \ dfrac {1} {2} = \ dfrac {\ text {R2}} {\ text {R1} + \ text {R2}}
$
$ \ text {R1} + \ text {R2} = 2 \, \ text R2 $
$ \ text R1 = 2 \, \ text R2 — \ text R2 $
$ \ text R1 = \ text R2
$
Два резистора имеют одинаковое значение. 5 = 100 \, \ текст к \ омега
$
Мы знаем, что резисторы имеют одинаковое значение, и теперь мы знаем их сумму, так что
$ \ text R1 = \ text R2 = 50 \, \ text k \ Omega $
Имитационная модель Задачи 4.Дважды щелкните оба резистора и задайте им значения сопротивления для достижения проектных спецификаций: $ v_ {out} = v_ {in} / 2 $ и $ p = 10 \, \ mu \ text {W} $.
Что в псевдониме?
Мы упомянули, что эта схема называется делителем напряжения . Во многих ситуациях это именно то, что он делает. Однако помните, что в начале мы сделали предположение, что ток, выходящий из делителя, равен нулю или очень близок к нулю? При определенных условиях (которые мы рассмотрим в следующей статье) фактическое выходное напряжение может быть немного ниже, чем значение, предсказываемое уравнением делителя напряжения.Урок: называйте схему ее псевдонимом, но помните, что это всего лишь псевдоним.
Сводка
Мы даем название «делитель напряжения» шаблону резисторов, который выглядит следующим образом, с входным напряжением, приложенным к обоим концам, и выходным напряжением, измеренным на одном из резисторов.
Выходное напряжение является функцией входного напряжения и отношения номиналов резисторов,
$ v_ {out} = v_ {in} \, \ dfrac {\ text {R2}} {\ text {R1} + \ text {R2}}
$
, где $ \ text {R2} $ — резистор в нижней части делителя.
В следующей статье рассматриваются некоторые тонкости конструкции делителей напряжения, такие как реальные допуски резисторов и ненулевой выходной ток.
Делители напряжения
| Electronics Club
Делители напряжения | Клуб электроники
Следующая страница: Транзисторные схемы
См. Также: Преобразователи | Сопротивление | Импеданс | Напряжение и ток
Что такое делитель напряжения?
Делитель напряжения состоит из двух сопротивлений R1 и R2, соединенных последовательно через напряжение питания Vs.Напряжение питания делится между двумя сопротивлениями, чтобы получить выходное напряжение Vo, которое является напряжением на R2.
Делители напряжения используются для подключения входных преобразователей к цепям.
Выходное напряжение Vo зависит от размера R2 относительно R1:
Если R2 намного меньше , чем R1, Vo мало (низкий, почти 0 В) потому что большая часть напряжения проходит через R1.
Если R2 примерно такое же , как R1, Vo составляет примерно половину против потому что напряжение распределяется примерно поровну между R1 и R2.
Если R2 намного больше , чем R1, Vo большое (высокое, почти Vs) потому что большая часть напряжения проходит через R2.
Если вам нужно точное значение выходного напряжения Vo, вы можете использовать эту формулу:
Выход делителя напряжения, Vo = Vs × R2
R1 + R2
Важно: эта формула и приведенные выше приблизительные правила предполагают, что Незначительный ток течет с выхода .Это верно, если Vo подключен к устройству с высоким сопротивлением, например вольтметру или входу IC. Для получения дополнительной информации см. Страницу об импедансе. Если выход подключен к транзистору, Vo не может стать много больше 0,7 В, потому что переход база-эмиттер транзистора ведет себя как диод.
Делители потенциала
Делители напряжения также известны как делители напряжения , название, которое происходит от разности потенциалов (собственное название напряжения).
Использование входного преобразователя (датчика) в делителе напряжения
Большинство входных преобразователей (датчиков) изменяют свое сопротивление и обычно напряжение делитель используется для преобразования его в переменное напряжение , что более полезно. Сигнал напряжения может подаваться на другие части схемы, например, на вход ИС или транзисторный ключ.
Датчик является одним из сопротивлений в делителе напряжения. Он может быть вверху (около + Vs) или внизу (около 0V), выбор определяется тем, когда требуется большое значение выходного напряжения Vo:
Поместите датчик в верхнюю часть (около + Vs), если вы хотите большой Vo , когда датчик имеет малое сопротивление .
Поместите датчик в нижнюю часть (около 0 В), если вы хотите большого Vo , когда датчик имеет большое сопротивление .
Затем вам нужно выбрать номинал резистора (R), который составляет делитель напряжения.
Выбор номинала резистора
Величина резистора R определяет диапазон (максимальное и минимальное значения) выходного напряжения Vo. Для достижения наилучших результатов вам нужно, чтобы Vo имел большой диапазон, и это достигается, если R намного больше, чем минимальное сопротивление датчика, но намного меньше его максимального сопротивления.
Используйте мультиметр для определения минимального и максимального значений От сопротивления датчика нет необходимости уточнять — подойдут приблизительные значения. Затем по формуле выберите номинал резистора R:
.
R = квадратный корень из (Rmin × Rmax)
Rmin = минимальное сопротивление датчика
Rmax = максимальное сопротивление датчика
Выберите стандартное значение для R, близкое к рассчитанному.
Например, если у вашего LDR Rmin = 100 и Rmax = 1M: R = квадратный корень из (100 × 1M) = 10к.
Замена резистора и датчика
Резистор и датчик можно поменять местами, чтобы инвертировать действие делителя напряжения. Например, LDR имеет высокое сопротивление в темноте и низкое сопротивление при ярком свете:
LDR вверху (около + Vs) составляет Vo при ярком свете .
LDR внизу (около 0 В) составляет Vo в темноте .
Во высокое при ярком свете
Во высокий в темноте
Использование переменного резистора
Следующая страница: Транзисторные схемы | Исследование
Политика конфиденциальности и файлы cookie
Этот сайт не собирает личную информацию.Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google. Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.
electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.
Цепь делителя напряжения
: правило, смещение и формула
Резисторы
Резистор — это электрический компонент, который поддерживает фиксированное соотношение между напряжением V на его выводах и током I, протекающим через него.Вы можете настроить управление либо напряжением, либо током, но тогда резистор будет настаивать на том, каким должен быть другой резистор.
Математически резисторы подчиняются закону Ома :
В = I * R
Где V — напряжение на клеммах (в вольтах), I — ток (в амперах), а R — сопротивление (в омах). Если мы разделим обе части этого уравнения на I:
В / I = R
, мы увидим, что R на самом деле является отношением напряжения к току, и что один ом эквивалентен одному вольт на ампер.Для каждого ампера тока резистор R-ом создает на своих выводах R вольт.
Это хорошо согласуется с нашим примером плетения корзин, если мы решим, что вольты представляют корзины, а амперы — часы. Тогда сопротивление должно отражать производительность, поскольку его единицы, вольт / ампер, эквивалентны корзинам / час. Таким образом, в этой схеме эквивалентности резистор R-ом эквивалентен рабочему, производящему R корзин в час. У нас есть «модель» плетения корзин:
Корзины -> вольт
Часы -> амперы
Корзины / час -> вольт / ампер
Производительность -> сопротивление
Мы можем представить Алиса (которая плетет три корзины в час) с резистором Ra сопротивлением 3 Ом, а Боб (плетет одну корзину в час) резистором Rb сопротивлением 1 Ом.Алиса и Боб работают равные часы, поэтому Ra и Rb должны проводить равный ток. Мы достигаем этого, соединяя их последовательно. Мы можем смоделировать производственный цикл (скажем, 100 корзин), подав соответствующее напряжение на последовательную комбинацию.
Анализ этой схемы показывает нам, что Алисе и Бобу требуется 25 часов, чтобы выполнить этот заказ, и что Алиса делает 75 корзин, а Боб — 25 корзин. Поскольку Алиса всегда делает 75% от любого объема вывода, а Боб всегда получает 25%, они вместе работают как «разделитель корзины».Поэтому не стоит удивляться тому, что последовательные резисторы, используемые для их моделирования, работают как делители напряжения.
Делитель напряжения
Делитель напряжения представляет собой набор резисторов (обычно два), соединенных последовательно. Когда напряжение подается на последовательную цепочку, резисторы делят напряжение, так что напряжение на каждом резисторе составляет четко определенную долю входного напряжения:
Vi = Vin * (Ri / Rtotal)
Где Rtotal — это сумма всех сопротивлений в цепочке: Rtotal = R1 + R2 +… + Rn.
В общем, цепочка может включать любое количество резисторов, но основной анализ аналогичен показанному на иллюстрации модели корзины:
I = V / R = Vin / Rtotal
Vi = I * Ri = (Vin / Rtotal) * Ri = Vin * (Ri / Rtotal)
Смещение с делителями напряжения
Делители напряжения часто используются для создания смещения в электронных схемах. Смещение относится к установлению средних рабочих условий.Например, в транзисторном усилителе часто желательно, чтобы входная клемма находилась посередине между шинами источника питания, чтобы активный входной сигнал мог качать ее в любом направлении.
R1 и R2 образуют делитель напряжения для смещения вывода 1 транзистора на Vcc / 2.
Можете ли вы применить полученные уроки, чтобы понять, почему напряжение на выводе 1 транзистора будет Vcc / 2?
Краткое содержание урока
В делителях напряжения используются последовательно соединенные резисторы для создания более низких напряжений, пропорциональных входному напряжению.