Расчёт делителя напряжения

Всем привет, дорогие читатели! Сегодня мы рассмотрим с Вами такую тему как: «Расчёт делителя напряжения».

Перед прочтением статьи, советую ознакомиться со следующим материалом: Что такое ток простыми словами.

Недавно я столкнулся с маленькой проблемой: Надо было завести в контроллер аналоговый сигнал 0-10 Вольт с потенциометра 5кОм, но в шкафу управления у меня было только 24 Вольта.  Задача вроде лёгкая, но на мгновение я завис. Сейчас я расскажу, как я легко подобрал сопротивления для делителя напряжения. Дело в том, что с одним потенциометром не получится решить задачу, так как он будет регулировать диапазон от 0 до 24 Вольт, а мне надо от 0 до 10 Вольт.

Давайте сначала поэкспериментируем и изобразим поставленную задачу наглядно. Изобразим схему, на которой мы всё-таки оставили один потенциометр и подали на него 24 Вольта.

Воспользуемся законом Ома и определим, какое напряжение будет на верхнем вольтметре. Для начала вычислим ток в цепи:

I = 24 Вольта / 5000 Ом=0,0048 Ампера

А теперь давайте выставим потенциометр так, чтобы сопротивление между средней и верхней точкой было 1 кОм (тогда между средней и нижней точкой сопротивление будет 4 кОм), и найдём падение напряжения на верхнем участке цепи:

U1= I * R= 0,0048 Ампер * 1000 Ом= 4,8 Вольт

Затем вычислим падение напряжения на нижнем участке цепи:

U2= I * R= 0,0048 Ампер * 4000 Ом= 19,2 Вольт

Если вы будете менять сопротивление потенциометра от 0 до 5 кОм, то заметите, что напряжение у Вас будет меняться от 0 до 24 Вольт. А как же нам сделать, чтобы напряжение менялось от 0 до 10 Вольт?  Всё просто! Надо добавить в цепь простой резистор. И сейчас я Вам расскажу, как  подобрать его номинал.

Расчёт делителя напряжения

Нам надо получить на переменном резисторе 10 Вольт.

Применим второй закон Кирхгофа (ЭДС= сумме падений напряжений на отдельных участках цепи)

24 вольта= 10Вольт+ X

X= 24 Вольта – 10 Вольт = 14 вольт

Значит на другом резисторе у нас должно быть 10 Вольт.

Теперь вычислим ток в нашей цепи согласно закону Ома

I = U / R

I= 10 Вольт/5000 Ом= 0,002 А.

Ток при последовательном соединении резисторов везде одинаковый, значит такой же ток будет и на верхнем резисторе (R1).

Теперь мы можем вычислить номинал верхнего сопротивления по закону Ома.

R = U / I

R= 14 Вольт/ 0,002 А= 7000 Ом.

Вывод: Если мы поставим один резистор номиналом 7000 Ом, то на втором переменном резисторе будет падение напряжения от 0 до 10 Вольт.

Подсказка: Чтобы быстро вычислить номинал резистора воспользуйтесь следующей формулой:

U1 / U2 = R1 / R2

Найдём R1= (14 Вольт * 5000 Ом)/10 Вольт= 7000 Ом.

Делитель напряжения — Основы электроники

Делитель напряжения это цепь или схема соединения резисторов, применяемая для получения разных напряжений от одного источника питания.

Рассмотрим цепь из двух последовательно соединенных резисторов с разными сопротивлениями (рис. 1).

Рисунок 1. Последовательная цепь есть простейший делитель напряжения.

Согласно закону Ома если приложить к такой цепи напряжение, то падение напряжения на этих резисторах будет тоже разным.

U_R1=I*R1;

U_R2=I*R2.

Схема, изображенная на рисунке 1, и есть простейший делитель напряжения на резисторах. Обычно делитель напряжения изображают, как это показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Классическая схема делителя напряжения.

Для примера разберем простейший делитель напряжения, изображенный на рисунке 2. В нем R1 = 2 кОм, R2 = 1 кОм и на­пряжение источника питания, оно же и есть входное напряжения делителя Uвх = 30 вольт. Напряжение в точке

А равно полному напряжению источника, т. е. 30 вольт. Напряжение Uвых, то есть в точке В равно напряжению на R2.Определим напряжение Uвых.

Общий ток в цепи равен:

(1)

Для нашего примера I=30 В/ (1 кОм + 2 кОм) = 0,01 А = 10 мА.

Напряжение на R2 будет равно:

(2)

Для нашего примера UR2 = 0,01 А*1000 Ом = 10 В.

Выходное напряжение можно вычислить вторым способом, подставив в выражение (2) значение тока (1), тогда получим:

(3)

U_R2 = 30 В*1 кОм/(1 кОм + 2 кОм) = 10 В.

Второй способ применим для любого делителя напряжения, состоящего из двух и более резисторов, включенных последовательно. Напряжение в любой точке схемы можно вычислить с помощью калькулятора за один прием, минуя вычисление тока.

Делитель напряжения из двух последовательно включенных резисторов с равными сопротивлениями

Если делитель напряжения состоит из двух одинаковых резисторов, то приложенное напряжение делится на них пополам.

Uвых = Uвх/2

Делитель напряжения из трех последовательно включенных резисторов с равными сопротивлениями

На рисунке 3 изображен делитель напряжения, состоящий из трех одинаковых резисторов сопротивлением в 1 кОм каждый. Вычислим напряжение в точках А и В относительно точки Е.

Рисунок 3. Делитель напряжения из трех резисторов.

Общее сопротивление R= R1+R2+R3 = 1 кОм + 1 кОм + 1 кОм = 3 кОм

Напряжение в точке А относительно точки Е будет равно:

Тгда Ua-e =30 В/(1 кОм + 1 кОм + 1 кОм)*1 кОм = 10 В.

Напряжение в точке В относительно точки Е будет равно:

Тгда Ub-e =30 В/(1 кОм + 1 кОм + 1 кОм)*(1 кОм + 1 кОм) = 20 В.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Делитель напряжения | Электронные печеньки

Что такое делитель напряжения?

Делитель напряжения — устройство, в котором входное и выходное напряжение связаны коэффициентом передачи. Делитель можно представить, как два участка цепи, называемые плечами, сумма напряжений на которых равна входному напряжению. Чаще всего делитель напряжения строится из двух резисторов. Такой делитель называют резисторным. Каждый резистор в таком делителе называют плечом. Плечо соединённое с землёй называют нижним, то что соединено с плюсом — верхним. Точка соединения двух резисторов называется средним плечом или средней точкой. Если говорить совсем упрощённо, то можно представить среднее плечо, как бассейн. Делитель напряжения позволяет нам управлять двумя «шлюзами», «сливая» напряжение в землю (уменьшая сопротивление нижнего плеча) или «подливая» напряжения в бассейн (уменьшая сопротивление верхнего плеча). Таким образом, делитель может использоваться для того, чтобы получить из исходного напряжения лишь его часть.

Принципиальная схема делителя напряжения

В рассматриваемом примере на вход (Uвх) подаётся напряжение 9В. Предположим, нам нужно получить на выходе (Uвых) 5В. Каким образом расчитать резисторы для делителя напряжения?

Расчёт делителя напряжения

Многие сталкиваются с тем, что не существует формул для расчёта сопротивлений в делителе. На самом деле, такие формулы легко вывести. Но обо всё по порядку. Для наглядности, начнём расчёт с конца, т.е. расчитаем напряжение на выходе, зная номиналы резисторов.

Ток, протекающий через R1 и R2 одинаков, пока к среднему плечу (Uвых) ничего не подключено. Общее сопротивление резисторов при последовательном соединении равняется сумме их сопротивлений:

Rобщ = R1 + R2 = 400 + 500 = 900 Ом

По закону Ома находим силу тока, протекающего через резисторы:

I = Uвх / Rобщ = 9В / 900 Ом = 0.01 А = 10 мА

Теперь, когда нам известен ток в нижнем плече (ток, проходящий через R2), раcчитаем напряжение в нижнем плече (Опять закон Ома):

Uвых = I * R2 = 0.01А * 500 Ом = 5В

Или упрощая цепочку вычислений:

Uвых = Uвх * (R2 / (R1+R2))

Применив немного математики и прочих знаний, сдобрив всё законом Ома, можно получить следующие формулы:

R1 = (Uвх-Uвых)/Iд+Iн

R2 = Uвых / Iд

Здесь Iд и Iн — ток делителя и ток нагрузки соответственно. В общем случае, не нужно даже знать, что это за токи такие. Можно просто принять их равными Iд = 0.01 А (10 мА), а Iн = 0. То есть рассматривать делитель без нагрузки. Это приемлемо до тех пор, пока мы используем делитель только для измерений напряжения (а во всех примерах в нашей базе знаний он именно так и используется). Тогда формулы упростятся:

R1 = (Uвх-Uвых) * 100

R2 = Uвых * 100

P.S. Это совсем не важно, но обратите внимание: 100 — это не физическая величина. После принятия условия, что 

Iд у нас всегда равен 0.01 А, это просто коэффициент, получившийся при переносе 0.01 в числитель.

Проверяем:

Входящее напряжение у нас 9 вольт, хотим получить 5 вольт на выходе. Подставляем значения в формулу, получаем:

R1 = (9-5) * 100 = 400 Ом

R2 = 5 * 100 = 500 Ом

Всё сходится!

Применение делителя напряжений

В основном делитель напряжения используется там, где нужно измерить изменяющееся сопротивление. На этом принципе основано считывание значений с фоторезистора: фоторезистор включается в делитель в качестве одного плеча. Второе плечо представляет собой постоянный резистор. Аналогичным образом можно считывать показания терморезистора.

Калькулятор среднеквадратичного напряжения

Этот калькулятор среднеквадратичного напряжения помогает найти значение среднеквадратичного напряжения из известных значений пикового напряжения, размаха напряжения или среднего напряжения. Он рассчитывает среднеквадратичное значение напряжения на основе данных уравнений.

---

Как рассчитать действующее значение напряжения?

RMS (среднеквадратичное значение) Напряжение (В _rms )

Среднеквадратичное значение каждого сигнала является эквивалентным напряжению постоянного тока.Давайте возьмем пример, если среднеквадратичное значение синусоидального сигнала составляет 10 вольт, это означает, что вы можете подавать такое же количество энергии через источник постоянного тока на 10 вольт. Не путайте среднее напряжение и среднеквадратичное напряжение, поскольку они не равны.

Пиковое напряжение (В _p )

Пиковое напряжение синусоидальной волны измеряется от горизонтальной оси (которая принимается от опорной точки 0) до вершины (который является верхней или максимальный уровень напряжения) формы сигнала. Пиковое напряжение показывает амплитуду сигнала .

Vp = √2 * Vrms 

По этой формуле мы можем получить значение V

rms относительно пикового напряжения.

V  rms  = 0,7071 * V  p  

Пиковое напряжение (В _pp )

Разница между максимальным пиковым напряжением и минимальным пиковым напряжением, или сумма положительной и отрицательной амплитуды пиков, известна как межпиковое напряжение .

V  pp  = 2√2 * V  rms  

По этой формуле мы можем получить значение V _rms по отношению к размаху напряжения.

V  rms  = 0,35355 * V  pp  

Среднее напряжение (В _ср. )

Среднее значение синусоидальной волны равно нулю, потому что область, покрытая положительным полупериодом, аналогична области отрицательного полупериода, поэтому эти значения компенсируют друг друга, когда берется среднее значение.Тогда среднее значение измеряется только за полупериод, обычно мы берем для измерения положительную часть полупериода.

Среднее напряжение, определяемое как «отношение площади под осциллограммой ко времени».

В  ср.  = 2√2 / π * В  среднеквадр.  

По этой формуле мы можем получить значение V _rms по отношению к размаху напряжения.

V  действующее значение  = 1.1107 * V  в среднем  

Калькулятор падения напряжения

Это калькулятор для оценки падения напряжения в электрической цепи на основе размера провода, расстояния и ожидаемого тока нагрузки. Обратите внимание, что этот калькулятор предполагает, что цепь работает в нормальных условиях — при комнатной температуре с нормальной частотой. Фактическое падение напряжения может варьироваться в зависимости от состояния провода, используемого кабелепровода, температуры, разъема, частоты и т. Д.Рекомендуется, чтобы падение напряжения было менее 5% в условиях полной нагрузки.

Основной закон падения напряжения

В _{падение} = ИК

где:
I: ток через объект, измеренный в амперах
R: сопротивление проводов, измеренное в Ом.

Типичные сечения проводов AWG

AWG	Диаметр		Витки провода		Площадь		Сопротивление меди		Допустимая нагрузка на медный провод NEC с изоляцией 60/75/90 ° C (A)	Приблизительно в метрических эквивалентах
	дюйм	мм	на дюйм	на см	килограмм	мм 2	Н / км	О / кФТ
0000 (4/0)	0.4600	11,684	2,17	0,856	212	107	0,1608	0,04901	195/230/260
000 (3/0)	0,4096	10,404	2,44	0,961	168	85,0	0,2028	0,06180	165/200/225
00 (2/0)	0.3648	9,266	2,74	1,08	133	67,4	0,2557	0,07793	145/175/195
0 (1/0)	0,3249	8,252	3,08	1,21	106	53,5	0,3224	0,09827	125/150/170
1	0.2893	7,348	3,46	1,36	83,7	42,4	0,4066	0,1239	110/130/150
2	0,2576	6.544	3,88	1,53	66,4	33,6	0,5127	0,1563	95/115/130
3	0.2294	5,827	4,36	1,72	52,6	26,7	0,6465	0,1970	85/100/110	196 / 0,4
4	0,2043	5,189	4,89	1,93	41,7	21,2	0,8152	0,2485	70/85/95
5	0.1819	4,621	5,50	2,16	33,1	16,8	1,028	0,3133		126 / 0,4
6	0,1620	4,115	6,17	2,43	26,3	13,3	1,296	0,3951	55/65/75
7	0.1443	3,665	6,93	2,73	20,8	10,5	1,634	0,4982		80 / 0,4
8	0,1285	3,264	7,78	3,06	16,5	8,37	2,061	0,6282	40/50/55
9	0.1144	2,906	8,74	3,44	13,1	6,63	2,599	0,7921		84 / 0,3
10	0,1019	2,588	9,81	3,86	10,4	5,26	3,277	0,9989	30/35/40
11	0.0907	2.305	11,0	4,34	8,23	4,17	4,132	1,260		56 / 0,3
12	0,0808	2,053	12,4	4,87	6,53	3,31	5,211	1,588	25/25/30 (20)
13	0.0720	1,828	13,9	5,47	5,18	2,62	6,571	2,003		50 / 0,25
14	0,0641	1,628	15,6	6,14	4,11	2,08	8,286	2,525	20/20/25 (15)
15	0.0571	1,450	17,5	6,90	3,26	1,65	10,45	3,184		30 / 0,25
16	0,0508	1,291	19,7	7,75	2,58	1,31	13,17	4,016	— / — / 18 (10)
17	0.0453	1,150	22,1	8,70	2,05	1,04	16,61	5,064		32 / 0,2
18	0,0403	1.024	24,8	9,77	1,62	0,823	20,95	6.385	— / — / 14 (7)	24/0.2
19	0,0359	0,912	27,9	11,0	1,29	0,653	26,42	8,051
20	0,0320	0,812	31,3	12,3	1,02	0,518	33,31	10,15		16/0.2
21	0,0285	0,723	35,1	13,8	0,810	0,410	42,00	12,80		13 / 0,2
22	0,0253	0,644	39,5	15,5	0,642	0,326	52.96	16,14		7 / 0,25
23	0,0226	0,573	44,3	17,4	0,509	0,258	66,79	20,36
24	0,0201	0,511	49,7	19,6	0.404	0,205	84,22	25,67		1 / 0,5, 7 / 0,2, 30 / 0,1
25	0,0179	0,455	55,9	22,0	0,320	0,162	106,2	32,37
26	0,0159	0.405	62,7	24,7	0,254	0,129	133,9	40,81		7 / 0,15
27	0,0142	0,361	70,4	27,7	0,202	0,102	168,9	51,47
28	0.0126	0,321	79,1	31,1	0,160	0,0810	212,9	64,90
29	0,0113	0,286	88,8	35,0	0,127	0,0642	268,5	81,84
30	0.0100	0,255	99,7	39,3	0,101	0,0509	338,6	103,2		1 / 0,25, 7 / 0,1
31	0,00893	0,227	112	44,1	0,0797	0,0404	426,9	130,1
32	0.00795	0,202	126	49,5	0,0632	0,0320	538,3	164,1		1 / 0,2, 7 / 0,08
33	0,00708	0,180	141	55,6	0,0501	0,0254	678,8	206,9
34	0.00630	0,160	159	62,4	0,0398	0,0201	856,0	260,9
35	0,00561	0,143	178	70,1	0,0315	0,0160	1079	329,0
36	0.00500	0,127	200	78,7	0,0250	0,0127	1361	414,8
37	0,00445	0,113	225	88,4	0,0198	0,0100	1716	523,1
38	0.00397	0,101	252	99,3	0,0157	0,00797	2164	659,6
39	0,00353	0,0897	283	111	0,0125	0,00632	2729	831,8
40	0.00314	0,0799	318	125	0,00989	0,00501	3441	1049

Когда электрический ток проходит по проводу, он должен превышать определенный уровень встречного давления. Если ток переменный, такое давление называется импедансом. Импеданс — это вектор или двумерная величина, состоящая из сопротивления и реактивного сопротивления (реакция созданного электрического поля на изменение тока).Если ток постоянный, давление называется сопротивлением.

Все это звучит ужасно абстрактно, но на самом деле мало чем отличается от воды, протекающей через садовый шланг. Чтобы протолкнуть воду через шланг, требуется определенное давление, что аналогично электрическому напряжению. Ток подобен воде, текущей по шлангу. И шланг вызывает определенный уровень сопротивления в зависимости от его толщины, формы и т. Д. То же самое верно и для проводов, поскольку их тип и размер определяют уровень сопротивления.

Чрезмерное падение напряжения в цепи может привести к мерцанию или тусклому горению ламп, плохому нагреву нагревателей и перегреву двигателей, превышающему нормальный, и перегоранию. Это условие заставляет нагрузку работать с меньшим напряжением, проталкивающим ток.

Эксперты говорят, что падение напряжения никогда не должно превышать 3%. Для этого нужно выбрать провод правильного размера и позаботиться об использовании удлинителей и аналогичных устройств.

Существует четыре основных причины падения напряжения.

Во-первых, это выбор материала для проволоки. Медь — лучший проводник, чем алюминий, и будет иметь меньшее падение напряжения, чем алюминий, для данной длины и размера провода. Электричество, которое движется по медному проводу, на самом деле представляет собой группу электронов, толкаемых напряжением. Чем выше напряжение, тем больше электронов может пройти через провод.

Ampacity — это максимальное количество электронов, которые могут быть вытолкнуты за один раз — слово ampacity является сокращением от амперной емкости.

Размер провода — еще один важный фактор при определении падения напряжения. Провода большего диаметра (большего диаметра) будут иметь меньшее падение напряжения, чем провода меньшего диаметра той же длины. В американском калибре проволоки каждое уменьшение калибра на 6 дает удвоение диаметра проволоки, а каждое уменьшение на 3 толщины удваивает площадь поперечного сечения проволоки. В метрической шкале калибра калибр в 10 раз больше диаметра в миллиметрах, поэтому метрическая проволока 50 калибра будет иметь диаметр 5 мм.

Еще одним важным фактором падения напряжения является длина провода.Более короткие провода будут иметь меньшее падение напряжения, чем более длинные провода того же размера (диаметра). Падение напряжения становится важным, когда длина провода или кабеля становится очень большой. Обычно это не проблема в цепях внутри дома, но может стать проблемой при прокладке провода к пристройке, скважинному насосу и т. Д.

Чрезмерное падение напряжения может вызвать снижение эффективности работы света, двигателей и приборов. Это может привести к тусклому освещению и сокращению срока службы двигателей или приборов.Поэтому важно использовать провода правильного калибра при прокладке проводов на большие расстояния.

Наконец, величина протекающего тока может влиять на уровни падения напряжения. Падение напряжения на проводе увеличивается с увеличением тока, протекающего по проводу. Допустимая нагрузка по току такая же, как и допустимая.

Допустимая нагрузка на провод зависит от ряда факторов. Провода покрыты изоляцией, которая может выйти из строя, если температура провода станет слишком высокой. Основной материал, из которого сделана проволока, конечно, является важным ограничивающим фактором.Если по проводу передается переменный ток, скорость чередования может повлиять на допустимую нагрузку. Температура, при которой используется провод, также может влиять на допустимую нагрузку.

Кабели

часто используются в связках, и когда они соединяются вместе, выделяемое ими общее тепло влияет на допустимую нагрузку и падение напряжения. По этой причине существуют строгие правила связывания кабелей.

При выборе кабеля руководствуется двумя основными принципами. Во-первых, кабель должен выдерживать действующую на него текущую нагрузку без перегрева.Он должен уметь делать это в самых экстремальных температурных условиях, с которыми он может столкнуться в течение своего срока службы. Во-вторых, он должен обеспечивать достаточно надежное заземление, чтобы (i) ограничить до безопасного уровня напряжение, которому подвергаются люди, и (ii) позволить току повреждения за короткое время сработать предохранитель.

Это важные соображения безопасности. В течение 2005-2009 гг. В среднем происходило 373900 пожаров в год из-за плохого качества электроустановок. Выбор подходящего кабеля для работы — важная мера безопасности.

Калькулятор делителя напряжения

• Открытый исходный код — это все

Делитель напряжения позволяет преобразовывать входное напряжение в более низкое выходное напряжение. Например, вход 5 В можно довольно легко преобразовать в выход 3 В. Базовая установка состоит из двух резисторов:

Но выбрать правильные резисторы довольно сложно. Вы можете взять формулу и попробовать некоторые значения, чтобы приблизить значения, или использовать формулу калькулятора:

Возможные значения резистора для входного напряжения 5 В и выходного напряжения 3.3 В, упорядочено по ошибке:

R1	R2	Фактическое	Ошибка	Отключение питания
330 Ом	680 Ом	3,366 В	0,016663 В	100 Ом	3,401 В	0,101 В	0,170 Вт
47 кОм	100 кОм	3,401 В	0,101 В	0,000 Вт
0,000 Вт
401 В	0,101 В	0,002 Вт
470 Ом	1 кОм	3,401 В	0,101 В	0,017 Вт
4,715 Ом	10 Ом	10 Ом	10 Ом
220 Ом	470 Ом	3,406 В	0,106 В	0,036 Вт
22 кОм	47 кОм	3,406 В		0,106 В	0,106 В2 кОм	4,7 кОм	3,406 В	0,106 В	0,004 Вт
10 кОм	22 кОм	3,438 В	0,138 В	0,0016 100 Вт	0,138 В	0,078 Вт
1 кОм	2,2 кОм	3,438 В	0,138 В	0,008 Вт
220 Ом	330 Ом	3,0000 В 15045W
2,2 кОм	3,3 кОм	3,000 В	0,300 В	0,005 Вт

Обратите внимание: не используйте делитель напряжения для высокого напряжения, так как весь ток должен проходить через резисторы, которые им сильно повредят. Альтернатива — регуляторы напряжения! И что еще более важно: Вы не должны использовать резисторы низкой стоимости в реальных делителях напряжения. В столбце «Распределение мощности» указано, сколько энергии преобразуется в тепло, и он должен быть как можно меньше.

Делитель напряжения — нагруженная и разомкнутая цепь Калькулятор дБ демпфирующее вольт демпфирующее напряжение цепи потенциометра демпфирующая площадка децибел дБ аттенюатор напряжения согласование полного сопротивления

делитель напряжения — нагруженная и разомкнутая цепь калькулятор дБ демпфирующее напряжение демпфирующая площадка потенциометра импеданс демпфирующая площадка децибел дБ импеданс аттенюатора напряжения мостовое соединение соответствие — sengpielaudio Sengpiel Berlin

914 Z _из << Z _из
Выходное сопротивление источника всегда намного меньше входного сопротивления нагрузки.
В этом случае никогда не пытайтесь рассчитывать и использовать схемы T- и H-образных контактных площадок — лучше используйте вместо них делители напряжения.
асимметричный симметричный

Исторические причины показывают значения импеданса, в частности, 50 Ом, 200 Ом или 600 Ом. Калькулятор делителя напряжения № 1
При вводе трех или четырех значений вычисляются остальные. Дополнительно можно ввести значение Z _{нагрузка} ,
в противном случае он автоматически использует нагрузку 1 МОм — разомкнутая цепь без нагрузки.
Используйте левую кнопку мыши — щелкните на свободном месте.

Используя согласование импеданса или согласование мощности , вы делаете выходное сопротивление источника равным входному сопротивлению нагрузки, к которой он в конечном итоге подключен. T- и H-образные контактные площадки используются в магнитоле частотные (RF) цепи для ослабления сигнала (демпфирования). Применяется при максимальной энергии (мощности) передается между источником и нагрузкой. Тогда Z источник = Z загрузка . Но при записи звука (аудио), публичном адресе и HiFi используется только мостовое соединение с импедансом с: Z источник << Z нагрузка или Z S <<

V _{без нагрузки} означает V _вне без Z _L . При желании источник Z генератора можно добавить к Z ₁ .

Отрицательное решение означает затухание (потерю), положительное решение означает усиление (усиление).

Демпфирование напряжения:

Выходное напряжение:

Параллельное сопротивление:

См. Также: Расчет демпфирования
Шунтирование по сопротивлению или по напряжению Zout

Делитель напряжения без нагрузки Практическое правило: Напряжения пропорциональны сопротивлениям. Формулы для ненагруженного делителя напряжения:

Калькулятор делителя напряжения № 2

Этот калькулятор, учитывая любые три или четыре из пяти возможных значений, будет дать результаты для оставшегося. Значение Z L является необязательным, если не указано, калькулятор использует 1 МОм. Полезно, если вам нужно ввести В из . Заполните любые три или четыре поля в форме ниже, затем нажмите кнопку «рассчитать». Оставшееся поле будет вычислено, и результаты будут отображены. Если вы сделаете новый расчет, всегда используйте кнопку «сброс», чтобы очистить все поля. Z = R .

Для вычисления входного напряжения введите Z 1 , выходное напряжение и Z 2 , а затем нажмите кнопку «Рассчитать». Для вычисления Z 1 введите Входное напряжение, Выходное напряжение и Z 2 , а затем нажмите кнопку «Рассчитать». Для вычисления Z 2 введите Входное напряжение, Выходное напряжение и Z 1 , а затем нажмите кнопку «Рассчитать». Для вычисления выходного напряжения введите «Входное напряжение», Z 1 и Z 2 , а затем нажмите кнопку «Рассчитать». При желании источник Z генератора можно добавить к Z 1 .

Коэффициент деления напряжения α = Отношение (выходное напряжение к входному) = В _выход / В _дюйм
Z ₂ = ( α × Z ₁ ) / (1 — α )
дБ (уровень) = 20 × log α
V _out = V _дюйм × [ Z ₂ / ( Z ₁ + Z ₂ )]

Делитель напряжения (потенциометр) с различными характеристиками управления
Рисунок: © Detlef Mietke — http: // www.elektroniktutor.de/analog/u_teiler.html

Соединение двух аудиоустройств аналогично схеме делителя напряжения — Z 2 Z 1.

Внимание : Нумерация импедансов обратно пропорциональна делителю напряжения.

Поддон состоит из двух делителей напряжения:

dBu dBFS dBV в вольт Преобразование звука цифровой — калькулятор вольт в dBu и dBV dB мВт SPL дБ децибел 0 dBFS — преобразование дБ вольт нормальный децибел объяснение отношения соотношения аналоговый аудио абсолютный уровень преобразователь истинного среднеквадратичного значения преобразователь децибел в преобразователь dbfs онлайн-коэффициент затухания и усиления эталонная аудиотехника запись звука dBFS dBVU 0 дБ преобразователь логарифма звука размах амплитуды импеданса напряжение профессиональный потребительский звук цифровой аналоговый уровень записи

дБ дБм дБFS дБВ в вольт преобразование звука цифровой — калькулятор вольт в дБн и дБВ дБ мВт SPL дБ децибел 0 dBFS — преобразование дБ вольт нормальный децибел объяснение отношения отношения аналоговый абсолютный уровень аудио преобразователь истинного среднеквадратичного значения преобразователь преобразователя децибел в dbfs расчет онлайн-коэффициента затухания и коэффициента усиления эталонная аудиотехника запись звука dBFS dBVU 0 дБ преобразователь логарифма звука от пикового импеданса напряжение pro потребительский аудио цифровой аналоговый rec уровень заказа — sengpielaudio Sengpiel Berlin

Заполните серое поле выше и щелкните соответствующую полосу «вычислить» под ним.p-p = от пика до пика.
Опорное напряжение для 0 дБ являются 0,775 вольтами (0,77459667 В) и при 0 д именно 1,0 вольт.
Прокрутите вниз, чтобы найти формулы для напряжения и мощности и расчет абсолютного уровня.

Происхождение индекса dBu происходит от «u = un loaded», а dBV происходит от «V = 1 вольт». Некоторые говорят: «u» в дБн означает, что полное сопротивление нагрузки равно и , и с оконечной нагрузкой и, вероятно, будет высоким. Что такое dBu? Логарифмическое отношение напряжений с опорным напряжением В 0 = 0,7746 вольт ≡ 0 дБн Что такое дБВ? Логарифмическое отношение напряжения со ссылкой напряжения от В -91 483 = 1,0000 вольт ≡ 0 д Уровня домашней записи (потребитель аудио) от -10 д означают 0,3162 вольт, то есть -7,78 дБ. Уровень студийной записи (профессиональное аудио) +4 дБн означает напряжение 1,228 вольт. Максимальный неискаженный уровень звуковых усилителей составляет +18 дБн.В США это +24 дБн. Бытовые передачи с уровнем –10 дБВ обычно несимметричны. Студийное оборудование с уровнем +4 дБу всегда сбалансировано. 0 VU = +4 дБн.

Шкала: Уровень в дБн и дБВ по сравнению с напряжением в В

	Уровень дБн	Напряжение В	Уровень дБВ
Международная студия	+4 ●	1.228	+1,78
Стандартный уровень 1 В	+2,22	1	0 исх.
Стандартный уровень 0,775 В	0 исх.	0,775	-2,22
Внутренний уровень	−7,78	0,316	−10 ●

) .
Преобразование напряжения В (вольт) в уровень (дБу) составляет L = 20 × log ( В / 0,775).

Разница уровней между студийным уровнем +4 дБн и -10 дБВ потребительским уровнем составляет Δ L = 11.78 дБ (12 дБ). Разница уровней между уровнем дБу и уровнем дБВ составляет Δ L = 2,2 дБ. 0 дБВ равен 2,2 дБн или 0 дБн равен −2,2 дБВ. Преобразование уровня L (дБу) в напряжение (вольт) составляет В = 0,775 × 10 ( L

Все величины поля, такие как напряжение или звуковое давление, всегда являются истинными среднеквадратичными значениями , если не указано иное. В математике среднеквадратичное значение (сокращенно RMS или RMS), также известное как среднее квадратичное, является статистической мерой величины переменной величины.

Для синусодиальных напряжений или токов с омической нагрузкой вычисления можно упростить с помощью RMS = амплитуда / √2

Уровень

Напряжение

Примечание — Сравнение дБ SPL и дБА: формулы преобразования для измеренных значений дБА в уровень звукового давления дБСПЛ или наоборот не существует. Также нельзя преобразовать «дБА в вольты» и наоборот. Преобразование возможно только для измерения одной отдельной частоты.

Профессиональное аудиооборудование часто указывает спецификации шума по шкале А — не , потому что он хорошо коррелирует с нашим слухом, а потому, что он может «скрыть» неприятные компоненты шума, которые создают плохие характеристики шума. Слова для светлых умов: всегда задавайтесь вопросом, что скрывает производитель , когда использует А-взвешивание. *)

*) http://www.google.com/search?q=Always+wonder+what+a+manufacturer+Rane&filter=0

Объяснение: Что такое «dBFS»? (Цифровое аудио)

dBFS — Уровень цифровой записи

Аналоговые и цифровые уровни — это разные области.

♦ Часто задаваемый вопрос: «Пожалуйста, помогите мне конвертировать из dBFS в dBu».
Никогда не выражайте уровни аналогового сигнала через dBFS.
Следуйте этому, и вы никого не запутаете.

Нет преобразователя децибел в dBFS Примечание — Сравнение dBu и dBFS: на самом деле не существует фиксированного мирового стандарта , например, −20 дБFS = +4 дБн = 0 дБVU. Цифровая шкала пиков не эквивалентна аналоговой шкале RMS. Вы не можете сопоставить dBFS и dBu.

dBu — это вольт — вы измеряете его вольтметром. Аналоговый звук: положительное и отрицательное напряжение. dBFS, напротив, двоичное число. Цифровой звук: нули и единицы.

Не существует пикового напряжения dBu *) Неправильно указывать уровни пикового напряжения в dBu.

*) http://www.rane.com/note169.html
*) http://www.rane.com/pdf/ranenotes/No_Such_Thing_as_Peak_Volts_dBu.pdf

dBFS должен иметь в начале знак минус. Нет чего-то вроде +6 dBFS.

Такой стандартной ссылки нет. x dBFS — это цифровой уровень напряжения (пик), а y dBVU или dBu — аналоговый уровень напряжения (RMS). Цифровой и аналоговый — две совершенно разные области. Вот почему нет никакой связи между dBFS и dBVU или dBu вообще. Аналоговый измеритель (ppm): время атаки от 10 до 300 мс — считывание среднеквадратичных значений. Цифровой измеритель: время атаки <1 мс - считывание пиковых значений. Это действительно разница . Совет: Наблюдайте только за своими цифровыми измерителями и поднимайтесь до 0 dBFS, но никогда не превышайте эту отметку на . Мы используем «запас» в аналоговой области. Это нормально, но нам не нужен цифровой «запас», так как всегда «неиспользуемая» запрещенная зона . Вы можете выбрать свой личный запас по высоте, если вам это нравится, но не существует стандарта , который вам нужен. Требование высокого уровня модуляции противоречит заявлению , чтобы избежать перегрузки. Никогда не принимайте следующую забавную игру в догадки как должное. Используйте его только в качестве приблизительного ориентира: Европейская и британская калибровка для Post & Film составляет −18 дБFS = 0 VU = +4 дБн Спецификация BBC: −18 дБFS = PPM «4» = 0 дБн American Post: −20 дБFS = 0 VU = +4 dBu Orchestral −18 dBFS = 0 VU = +4 dBu Rock and / or Radio −16, или −14, или −12 dBFS = 0 VU = +4 dBu Digi 002 может только −14 дБFS. Немецкий ARD и студийный PPM +6 дБн = −10 (−9) дБFS. +16 (+15) дБн = 0 дБ полной шкалы. Нет VU. • EBU R68-2000 — Европейский вещательный союз рекомендует: цифровой уровень –9 дБФ (максимум). Вы должны оставить верхние 9 дБ пустыми без всякого использования. Опорный уровень составляет –18 дБФ. 0 дБФ равен +15 дБн. Примечание: 0 dBFS — разрешенный максимальный цифровой уровень. У вещательных компаний EBU есть проблема, потому что они хотят использовать старые медленные измерители со шкалой dBu (атака 10 мс, квазипиковый) аналогового времени для цифровых записей. Остальной мир всегда смотрит на быстрые цифровые измерители (атака шкала. Забудьте смотреть на шкалу измерителей дБу. Похоже, происходит переход от модуляции QPPM к громкости (ITU / EBU) и истинному пику. Посмотрите: EBU R 128 .

Примечание. Рекомендации EBU по установке максимального усиления на –9 дБ dBFS не должны применяться, если они не работают для Европейского вещательного союза . У которого максимальные уровни цифровых мастеров компакт-дисков равны -9 дБFS, не стоит удивляться , если компакт-диски недостаточно громкие. 9 дБ до верха остаются свободными и бесполезны.

LUFS = Единицы громкости относительно полной шкалы

Формулы для напряжения и мощности
и расчет абсолютного уровня

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ .

дБм указывает, что опорная мощность равна P ₀ = 1 милливатт = 0.001 Вт ≡ 0 дБ

Преобразование отношений напряжения или мощности в децибелы дБ — таблица и диаграмма

Таблица уровней звукового давления и соответствующих значений звукового давления и интенсивности звука

RMS напряжение , пиковое напряжение и пиковое размах напряжения

Параметры формы синусоидального сигнала сети или «мощности» приведены в таблице ниже:

Среднее напряжение	действующее значение напряжения ( В действующее значение )	Пиковое напряжение ( В p ) = ( Û )	Размах напряжения ( В pp )
0 вольт	117 В = В RMS = ~ В	165 В = √2 × В RMS = 0,5 × В pp	330 В = 2 × √2 × В RMS = 2 × В p
0 вольт	230 В = В RMS = ~ В	325 В = √2 × В RMS = 0,5 × В pp	650 В = 2 × √2 × В RMS = 2 × В p

Значение В RMS переменного напряжения В (t) = В 0 × f (t) определяется так, что эффективная мощность постоянного тока соответствует В RMS 2 / R = V RMS × I RMS до омического сопротивления средней резистивной мощности этого переменного напряжения до того же сопротивления.

Пик-фактор означает отношение пикового напряжения к среднеквадратичному напряжению.
Если вам нужно рассчитать аттенюатор (расчет затухания), вы рассчитываете делитель напряжения .

Преобразователи напряжения

Напряжение	В СКЗ = ~ В	V p	V pp
Среднее значение напряжения В RMS =	–	0.7071 × В стр	0,3535 × V pp
Пиковое напряжение В p =	1,414 × В RMS	–	0,5000 × В стр.
Пиковое напряжение В pp =	2,828 × В RMS	2.000 × V p	–

Различные уровни напряжения

Уровень	Уровень L в дБ	Действующее значение напряжения	Размах напряжения
Европейский студийный уровень — уровень вещания ARD	+6 дБн	1.55 В	4,38 В
Международный студийный уровень — США	+4 дБн	1,228 В	3,47 В
Внутренний учет (потребительские единицы)	−10 дБВ	0,3162 В ≡ −7,78 дБн	0,894 В
Уровень звукового давления (слуховой порог)	0 дБ	2 × 10 −5 Па ≡ 0 дБSPL	5,66 × 10 −5 Па
Эталонный уровень студии re 0.775 вольт	0 дБн	0,7746 В	2,19 В
Эталонный студийный уровень на 1 вольт	0 дБВ	1,0000 В	2,828 В

Международные справочные значения

Физическая единица	Блок уровня	Контрольное значение	Примечание
Напряжение	В 0 = 0.775 В	≡ 0 дБн	Звуковая инженерия, без указания сопротивления!
Напряжение	В 0 = 1 В	≡ 0 дБВ	Аудиотехника, США
Напряжение	В 0 = 1 × 10 −6 В		КВ приемник и усилитель
Напряжение	В 0 = 0,224 В		ВЧ технология — опорный сигнал 1 мВт при Z = 50 Ом
Напряжение	В = 1.228 В		Студийный уровень +4 дБн, США — эталонный 0,7746 В
Напряжение	В = 1,55 В		Студийный уровень +6 дБ, ARD — эталонный 0,7746 В
Напряжение	В = 0,3162 В		Уровень домашней записи −10 дБВ — эталонный 1,0 В −7,78 дБн
Звуковое давление	p 0 = 2 × 10 −5 Па	≡ 0 дБ	Уровень звукового давления SPL, слуховой порог (Звуковое поле размер )
Скорость звуковых частиц	v 0 = 5 × 10 −8 м / с	≡ 0 дБ
Интенсивность звука	I 0 = 1 × 10 −12 Вт / м 2	≡ 0 дБ	Порог боли при 1 Вт / м 2 (Звук энергия размер)
Мощность	P 0 = 1 Вт	≡ 0 дБВт	Необходимо всегда указывать эталонный импеданс
Мощность	P 0 = 1 мВт	≡ 0 дБм	Z = 600 Ом (телефоны) или Z = 50 Ом (антенны)
Напряженность электрического поля	E 0 = 1 × 10 −6 В / м

Децибелы (дБ) Калькулятор Децибелы определяются как десятикратный логарифм отношения мощностей.Децибелы преобразуют вычисления умножения и деления в простые операции сложения и вычитания. Этот калькулятор выполняет преобразование между децибелами, коэффициентом усиления напряжения (или тока) и коэффициентом усиления мощности. Просто заполните одно поле, и калькулятор преобразует два других поля. Уравнения: Уровень в дБ: L = 20 × log ( V 1 / V 2 ) = 10 × log ( P 1 / P 2 )

дБм — это логарифмическая мера мощности по сравнению с 1 мВт, , что означает, что она зависит от мощности. Его можно преобразовать в напряжение, если известно полное сопротивление нагрузки. Обычно полное сопротивление (нагрузка) составляет 600 Ом. Уравнение: Уровень в дБм: L P = 10 × log ( P / 0,001)

Простое практическое правило: при работе с мощностью: 3 дБ — это дважды, 10 дБ — 10 раз. При работе с напряжением или током: 6 дБ — дважды, 20 дБ — 10 раз.

Почему ширина полосы и частота среза находятся на уровне «−3 дБ»? Почему мы всегда понижаем усиление фильтра на 3 дБ? Полная ширина на полувысоте (FWHM). Ответ: Это точка, в которой энергия (мощность) падает до значения ½ или 0,5 = 50 процентов от начальной мощности в виде количества энергии , что эквивалентно (-) 3 дБ = 10 × log (0,5) . Падение мощности (-) 3 дБ — это уменьшение на 50% до значения 50%. Здесь напряжение падает до значения √ (½) или 0,7071 = 70,71 процента от начального напряжения в качестве величины поля, эквивалентной (-) 3 дБ = 20 × log (0,7071). Падение напряжения (-) 3 дБ — это уменьшение на 29,29% до значения 70.71%.

(-) 3 дБ означает ½ электрической мощности, и поскольку мощность пропорциональна квадрату напряжения , значение будет 0,7071 или 70,71% напряжения полосы пропускания. √½ = 1 / √2 = √0,5 = 0,7071. P ~ V 2 , то есть 0,5 ~ 0,7071 2 .

Звукорежиссеры и звукорежиссеры («слуховые люди») в основном используют обычную (звуковую) величину поля . Вот почему они говорят: Частота среза устройства (микрофон, усилитель, громкоговоритель) — это частота, при которой уровень выходного напряжения уменьшается до значения (-) на 3 дБ ниже уровня входного напряжения (0 дБ). ). ● (-) 3 дБ соответствует коэффициенту √½ = 1 / √2 = 0,7071, что составляет 70,71% от входного напряжения. Акустикам и звукоизоляторам («шумоподавителям»), кажется, больше нравится количество энергии (звука) . Нам говорят: Частота среза устройства (микрофон, усилитель, громкоговоритель) — это частота, при которой уровень выходной мощности на снижается до значения (-) на 3 дБ ниже уровня входной мощности (0 дБ). ● (-) 3 дБ соответствует коэффициенту ½ = 0,5, что составляет 50% от входной мощности (половина значения)..

Примечание: Коэффициент усиления мощности (усиление мощности) не является распространенным в аудиотехнике. Даже усилители мощности для громкоговорителей не усиливают мощность. Они усиливают звуковое напряжение, которое перемещает звуковую катушку.

Примечание: Величина звукового поля (звуковое давление p , электрическое напряжение В ) не является величиной звуковой энергии (интенсивность звука I , мощность звука P ak ). I ~ p 2 или P ~ V 2 . Иногда можно услышать утверждение : Частота среза находится там, где уровень L уменьшается на (-) 3 дБ. Все, что пользователь хочет сказать нам так точно: уровень равен уровню или дБ равен дБ.

Делитель потенциала — онлайн-калькулятор

Делитель потенциала — это простейший способ получения источника с более низкой ЭДС. из источника высшей эл.м.ф.

Выходное напряжение делителя потенциала можно рассчитать как

U _out = U _дюйм R ₂ / ( ₁ + R ₂ ) (1)

где

U _out = выходное напряжение (В)

R = сопротивление (Ом, Ом)

U _in = входное напряжение (В)

Пример — делитель потенциала — Высокое энергопотребление

Выходное напряжение от делителя потенциала с двумя резисторами R ₁ = 10 Ом и R ₂ = 20 Ом и входное напряжение 12 В можно рассчитать как

U _вых = (12 В) (20 Ом) / ((10 Ом) + (20 Ом))

= 8 (В)

Ток через делитель потенциала R ₁ и 900 рандов 19 2 (напр.выходной ток) можно рассчитать по закону Ома

I = U / R

= (12 В) / ((10 Ом) + (20 Ом))

= 0,4 А

можно рассчитать потребляемую мощность делителя

P = UI

= (12 В) (0,4 A)

= 4,8 Вт

Пример — Делитель потенциала — меньшее энергопотребление

Выходное напряжение от делителя потенциала с двумя резисторами R ₁ = 1000 Ом и R ₂ = 2000 Ом и входное напряжение 12 В можно рассчитать как

U _out = (12 В) ( 2000 Ом) / ((1000 Ом) + (2000 Ом))

= 8 (В)

Ток через делитель потенциала R ₁ и R ₂ (пример.выходной ток) можно рассчитать по закону Ома

I = U / R

= (12 В) / ((1000 Ом) + (2000 Ом))

= 0,004 А

можно рассчитать потребляемую мощность делителя

P = UI

= (12 В) (0,004 A)

= 0,048 Вт

Потребляемую мощность в делителе потенциала можно уменьшить за счет увеличения сопротивления .