저항 두 개 + 부하
보이지 않는 전압 나누기.
두 저항으로 5 V에서 다른 전압을 만들 수 있어요. 출력에 부품을 하나 더 연결하면 어떻게 될까요?
- ADC · 아날로그-디지털 변환기
- Analog-to-digital converter. 측정한 아날로그 전압을 디지털 장치가 사용할 숫자로 바꿉니다. 읽기 자료에 나오지만 여기서 시뮬레이션하지는 않습니다.
실험대
회로 설정을 바꾸고 측정값을 예상한 뒤 과제를 확인하세요. 학습용 모델이며 각 수업에서 가정을 설명합니다.
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이웃이 규칙을 바꿔요.
이상적인 5 V 전원. 1 kΩ 부하는 아래쪽 저항과 병렬입니다. 오차와 발열은 제외합니다.
R₁은 위쪽, R₂는 아래쪽입니다. 무부하일 때 V출력 = 5 × R₂ / (R₁ + R₂). 부하가 있으면 R₂를 R₂ ∥ R부하로 바꿉니다. 분압기는 신호 처리에는 유용하지만 일반적으로 기기 전원으로는 적합하지 않아요.
난이도
만들기 · 전원의 절반
부하 없이 전원을 켜고 출력을 2.5 V ±0.05 V로 맞추세요.
힌트가 필요한가요?
저항값이 같으면 전압이 절반으로 나뉩니다.
탐구하기 · 뜻밖의 이웃
R₁ = R₂ = 1 kΩ에서 부하를 연결하세요. 약 1.67 V가 되는 이유를 찾아보세요.
힌트가 필요한가요?
1 kΩ과 R₂의 병렬은 500 Ω입니다. 출력: 5 × 500 / 1500.
스스로 풀기 · 전압 되찾기
부하를 연결한 채 출력을 2.4–2.6 V로 맞추세요.
힌트가 필요한가요?
R₁을 아래쪽 합성 저항과 같게 해 보세요. R₂ = 1 kΩ, R₁ = 500 Ω을 시도하세요.
추가 읽기와 회로 레시피
전압 분배기는 센서의 통역사
두 저항이 전원 전압을 나눕니다. 중간 연결점에서 측정용 또는 기준용 낮은 전압을 얻습니다. 저항 하나를 센서로 바꾸면 물리적 변화가 전기 신호가 됩니다.
출력에 부하가 없을 때
Vout = Vs × R2 / (R1 + R2)
5 V에 1 kΩ 두 개를 연결하면 2.5 V가 나옵니다. 아래쪽에 1 kΩ 부하를 병렬로 연결하면 등가 저항이 500 Ω이 되어 출력이 약 1.67 V로 떨어집니다.
비율은 같아도 소비는 달라요
무부하에서는 1 kΩ + 1 kΩ과 10 kΩ + 10 kΩ 모두 전원의 절반을 출력합니다. 뒤쪽 조합의 전류는 10분의 1입니다.
측정이 결과를 바꿀 수 있어요
중간점에 부하를 연결하면 전류 경로가 추가됩니다. 아래쪽 저항과 병렬이 되어 출력 전압을 낮춥니다.
손잡이는 움직이는 분배기
가변 저항에는 저항 트랙과 와이퍼가 있습니다. 축을 돌리면 트랙 두 부분의 비율과 와이퍼 전압이 바뀝니다.
피하면 좋은 함정
분배기는 신호 회로이지 범용 전압 조정기 대용품이 아닙니다. 부하가 바뀌면 출력도 바뀝니다. ADC 입력에도 적절한 전압 범위와 안정화 시간이 필요합니다.
아래쪽 1 kΩ에 1 kΩ 부하를 병렬 연결하면 출력은…
- 2.5 V보다 높아져요
- 2.5 V를 유지해요
- 2.5 V보다 낮아져요
더 읽기
아래쪽 등가 저항이 줄어 전원 전압에서 차지하는 비율도 작아집니다.
3분의 1 기준 전압
무부하에서 5 V를 약 1.67 V로 나눠 보세요.
아래쪽 저항에 전체 전압의 3분의 1이 걸립니다.
부하가 있는 분배기 구하기
실험의 고정된 1 kΩ 부하를 보정하세요.
아래쪽 1 kΩ과 부하 1 kΩ은 합쳐서 500 Ω입니다. 위쪽도 500 Ω이면 출력이 2.50 V로 돌아옵니다.