Два резистори + навантаження
Поділи невидиме.
Два резистори перетворюють 5 вольт на іншу напругу. Що зміниться, якщо під’єднати до виходу ще одну деталь?
- ADC · Аналого-цифровий перетворювач (АЦП)
- Analog-to-digital converter. Перетворює виміряну аналогову напругу на число для цифрового пристрою. Згадується в тексті, але тут не моделюється.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ
Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.
Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.
Сусід змінює правила.
Ідеальне джерело 5 V. Навантаження 1 kΩ паралельне нижньому резистору. Допуски й нагрівання не враховані.
Подільник: R₁ зверху, R₂ знизу. Без навантаження Uвих = 5 × R₂ / (R₁ + R₂). З навантаженням замінюємо R₂ на R₂ ∥ Rнав. Подільник корисний для сигналів, але зазвичай не підходить для живлення пристрою.
Складність
Збери · Половина живлення
Без навантаження ввімкни живлення й налаштуй вихід 2,5 V ±0,05 V.
Потрібна підказка?
Однакові опори ділять напругу навпіл.
Досліди · Несподіваний сусід
За R₁ = R₂ = 1 kΩ під’єднай навантаження. Отримай близько 1,67 V та з’ясуй причину падіння.
Потрібна підказка?
1 kΩ паралельно R₂ дає 500 Ω. Вихід: 5 × 500 / 1500.
Розв’яжи · Поверни напругу
З під’єднаним навантаженням налаштуй вихід 2,4–2,6 V.
Потрібна підказка?
Зрівняй R₁ з опором нижньої гілки. Спробуй R₂ = 1 kΩ, R₁ = 500 Ω.
Додаткові матеріали та картки схем
Подільник напруги перекладає сигнали датчиків
Два резистори ділять напругу живлення. Середня точка дає меншу напругу для вимірювання чи опори. Заміни один резистор датчиком — фізична зміна стане електричним сигналом.
Без навантаження на виході
Vout = Vs × R2 / (R1 + R2)
Два резистори по 1 кОм при 5 В дають 2,5 В. Навантаження 1 кОм паралельно нижньому резистору зменшує еквівалентний опір до 500 Ом. Вихід падає приблизно до 1,67 В.
Те саме співвідношення, інші витрати
1 кОм + 1 кОм і 10 кОм + 10 кОм без навантаження дають половину живлення. Друга пара споживає вдесятеро менший струм.
Вимірювання змінює результат
Навантаження в середній точці створює додатковий шлях струму. Воно паралельне нижньому резистору та зменшує вихідну напругу.
Ручка — рухомий подільник
Потенціометр має резистивну доріжку й повзунок. Поворот змінює співвідношення частин доріжки та напругу повзунка.
Помилка, якої варто уникати
Подільник — сигнальне коло, а не універсальна заміна стабілізатора живлення. Зміна навантаження змінює вихід. Входу АЦП також потрібні допустима напруга й час установлення.
Паралельно нижньому резистору 1 кОм додали навантаження 1 кОм. Напруга…
- перевищить 2,5 В
- залишиться 2,5 В
- стане нижчою за 2,5 В
Читати далі
Еквівалентний нижній опір зменшується. На нього припадає менша частка живлення.
Третина напруги
Отримай приблизно 1,67 В із 5 В без навантаження.
Нижній резистор отримує третину загальної напруги.
Рятуємо навантажений подільник
Компенсуй фіксоване навантаження 1 кОм.
Нижні 1 кОм і навантаження 1 кОм дають 500 Ом. З верхніми 500 Ом вихід знову дорівнює 2,50 В.