Делитель напряжения
2.7. Делитель напряжения
Достаточно часто в некоторых участках схемы необходимо иметь величину напряжения меньше, чем напряжение источника питания. В этом случае можно использовать делитель напряжения на резисторах (рис. 2.5а). Изменяя соотношение между величинами сопротивлений R1 и R2, на выходе делителя можно получить любое значение напряжения, но не более входного. Выходное напряжение делителя при бесконечно большом сопротивлении нагрузки можно рассчитать по формуле
(2.14)
Для объяснения принципа работы электронных схем необходимо хорошо представлять работу делителя напряжения на резисторах. Можно выделить три задачи, которые необходимо быстро решать при рассмотрении принципа работы электронных устройств, содержащих делитель напряжения:
1. Как и почему
изменяется выходное напряжение делителя, если входное напряжение не
изменяется (постоянное напряжение или переменное напряжение с
неизменяющейся со временем амплитудой),
сопротивление резистора R
2. Как и почему изменяется выходное напряжение делителя, если входное напряжение не изменяется (постоянное напряжение или переменное напряжение с неизменяющейся со временем амплитудой), сопротивление резистора R1 не изменяется, а сопротивление резистора R2 увеличивается (уменьшается)?
3. Как и почему изменяется выходное напряжение делителя, если сопротивления резисторов R1, R2
Для всех трех задач дать ответ на поставленный вопрос можно, проанализировав формулу (2.14) для определения выходного напряжения делителя. Решить указанные задачи можно и другим способом.
В первой задаче для определения изменения
выходного напряжения воспользуемся формулой
Uвых=Iд×R2.
Так как сопротивление резистора R2 неизменно, то для ответа на
вопрос задачи достаточно выяснить, как будет изменяться ток
Iд при
увеличении (уменьшении) сопротивления резистора R1. При
увеличении сопротивления резистора R1 общее сопротивление
последовательно соединенных резисторов R
При уменьшении сопротивления резистора R1 сила тока в цепи увеличивается и увеличивается выходное напряжение.
Во второй задаче при увеличении сопротивления
резистора R2 общее сопротивление цепи увеличится, следовательно,
при неизменном входном напряжении сила тока в цепи уменьшится. Использовать
формулу U
В третьей задаче при увеличении (уменьшении) входного напряжения выходное напряжение делителя увеличивается (уменьшается), поскольку увеличивается (уменьшается) сила тока Iд.
Сопротивления резисторов делителя при конечном значении сопротивления нагрузки (рис. 2.5 б, в) можно рассчитать по формулам:
где Uвх и Uвых — входное и выходное напряжение делителя, а Iд
Делители напряжения рекомендуется использовать при малой силе тока нагрузки и небольших ее колебаниях.
В качестве делителя можно использовать потенциометры, в которых плавно изменяется отношение входного и выходного напряжений (рис. 2.5 в). При регулировках в цепях постоянного напряжения дополнительно к делителю напряжения на переменном резисторе широко используют усилитель тока на биполярном транзисторе (рис. 2.5 г). Такая схема подключения нагрузки позволяет получить существенно больший ток при тех же значениях выходного напряжения. Транзистор VT1 желательно взять составным, так как такой транзистор имеет большой коэффициент усиления по току.
Иногда требуется очень точно и плавно регулировать выходное напряжение делителя. Такую задачу можно решить, используя одну из двух схем делителя, приведенных на рисунке 2.6. Если в схеме рисунка 2.6а сопротивление резистора R3 существенно больше сопротивления резистора R4, то резистором R2 осуществляют грубую регулировку выходного напряжения, а резистором R1 – точную. В схеме рисунка 2.6 б сопротивление резистора R1 выбирают меньше сопротивления резистора R2 и резистором R2 выходное напряжение регулируют грубо, а резистором R1 – точно.
Емкостной делитель напряжения — это… Что такое Емкостной делитель напряжения?
Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АлтайскийАрабскийАрмянскийБаскскийБашкирскийБелорусскийВенгерскийВепсскийВодскийГреческийДатскийИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИсландскийИтальянскийКазахскийКарачаевскийКитайскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПерсидскийПольскийПортугальскийСловацкийСловенскийСуахилиТаджикскийТайскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрумскийФинскийФранцузскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский
Что это — делитель напряжения
Делители напряжения получили широкое распространение в электронике, потому что именно они позволяют оптимальным образом решать задачи регулировки напряжения. Существуют различные схематичные решения: от простейших, например, в некоторых настенных светильниках, до достаточно сложных, как в платах управления переключением обмоток нормализаторов сетевого напряжения.
Что такое делитель напряжения? Формулировка проста – это устройство, которое в зависимости от коэффициента передачи (настраивается отдельно) регулирует значение выходного напряжения относительно входного.
Раньше на прилавках магазинов часто можно было встретить светильник-бра, рассчитанный на две лампы. Его особенностью являлось то, что сами лампы были рассчитаны на работу с напряжением 127 Вольт. При этом вся система подключалась к бытовой электросети с 220 В и вполне успешно работала. Никаких чудес! Все дело в том, что способ соединения проводников формировал не что иное, как делитель напряжения. Вспомним основы электротехники, а именно параллельное и последовательное соединение потребителей. Как известно, при последовательном способе включения сила тока равна, а напряжение изменяется (вспоминаем закон Ома). Поэтому в примере со светильником однотипные лампы включены последовательно, что дает уменьшение питающего их напряжения в два раза (110 В). Также делитель напряжения можно встретить в устройстве, распределяющем сигнал с одной антенны на несколько телевизоров. На самом деле примеров много.
Давайте рассмотрим простейший делитель напряжения на основе двух резисторов R1 и R2. Сопротивления включены последовательно, на свободные выводы подается входное напряжение U. Из средней точки проводника, соединяющего резисторы, есть дополнительный вывод. То есть получается три конца: два – это внешние выводы (между ними полное значение напряжения U), а также средний, формирующий U1 и U2.
Выполним расчет делителя напряжения, воспользовавшись законом Ома. Так как I = U / R, то U является произведением тока на сопротивление. Соответственно, на участке с R1 напряжение составит U1, а для R2 составит U2. Ток при этом равен (последовательное соединение). Учитывая закон для полной цепи, получаем, что питающее U является суммой U1+U2.
Чему же равен ток при данных условиях? Обобщая уравнения, получаем:
I = U / (R1+R2).
Отсюда можно определить значение напряжения (U exit) на выходе делителя (это может быть как U1, так и U2):
U exit = U * R2 / (R1+R2).
Для делителей на регулируемых сопротивлениях существует ряд важных особенностей, которые необходимо учитывать как на этапе расчетов, так и при эксплуатации.
Прежде всего, такие решения нельзя использовать для регулировки напряжения мощных потребителей. Например, таким способом невозможно запитать электродвигатель. Одна из причин – это номиналы самих резисторов. Сопротивления на киловатты если и существуют, то представляют собой массивные устройства, рассеивающие внушительную часть энергии в виде тепла.
Значение сопротивления подключенной нагрузки не должно быть меньше, чем электрическое сопротивление схемы самого делителя, в противном случае всю систему потребуется пересчитывать. В идеальном варианте различие R делителя и R нагрузки должно быть максимально большим. Важно точно подобрать значения R1 и R2, так как завышенные номиналы повлекут за собой излишнее падение напряжения, а заниженные будут перегреваться, затрачивая энергию на нагрев.
Рассчитывая делитель, обычно подбирают значение его тока в несколько раз (например, в 10) больше, чем ампераж подключаемой нагрузки. Далее, зная ток и напряжение, вычисляют суммарное сопротивление (R1+R2). Далее по таблицам подбирают ближайшие стандартные значения R1 и R2 (учитывая их допустимую мощность, чтобы избежать чрезмерного нагрева).
Делитель напряжения. Создаем робота-андроида своими руками [litres]
Читайте также
Уровни и регулирование напряжения, компенсация реактивной мощности
Уровни и регулирование напряжения, компенсация реактивной мощности Вопрос. Какие требования предъявляются к устройствам регулирования напряжения?Ответ. Они должны обеспечивать поддержание напряжения на шинах напряжением 3-20 кВ электростанций и подстанций, к которым
Измерения напряжения
Измерения напряжения Вопрос. Где выполняются измерения напряжения?Ответ. Как правило, выполняются:на секциях сборных шин переменного и постоянного тока, которые могут работать раздельно, а также на линиях электропередачи при отсутствии сборных шин РУ подстанции (схемы
Измерительные трансформаторы напряжения
Защита генераторов, работающих непосредственно на сборные шины генераторного напряжения
Защита генераторов, работающих непосредственно на сборные шины генераторного напряжения Вопрос. От каких видов повреждений предусматриваются устройства РЗ для генераторов мощностью более 1 МВт напряжением выше 1 кВ?Ответ. Предусматриваются устройства РЗ от следующих
Автоматическое регулирование возбуждения, напряжения и реактивной мощности
Автоматическое регулирование возбуждения, напряжения и реактивной мощности Вопрос. Для каких целей предназначаются системы и устройства автоматического регулирования возбуждения, напряжения и реактивной мощности?Ответ. Предназначаются для:поддержания необходимых
Автоматическое ограничение снижения напряжения (АОСН)
Автоматическое ограничение снижения напряжения (АОСН) Вопрос. Для каких целей предназначены устройства АОСН?Ответ. Предназначены для предотвращения снижения напряжения в узлах энергосистемы в послеаварийных режимах до значения, опасного по условиям устойчивости
Автоматическое ограничение повышения напряжения (АОПН)
Автоматическое ограничение повышения напряжения (АОПН) Вопрос. Для каких целей предназначены устройства АОПН?Ответ. Предназначены для ограничения длительности повышения напряжения на электрооборудовании энергосистемы, вызванного односторонним отключением линий
3.8. Датчик пропадания сетевого напряжения со звуковой индикацией состояния
3.8. Датчик пропадания сетевого напряжения со звуковой индикацией состояния Рассмотрим простое в построении устройство датчика отключения электроэнергии со звуковым сигнализатором состояния, электрическая схема которого представлена на рис. 3.13. Устройство
9. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И КОМПЛЕКТНЫЕ УСТРОЙСТВА НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ (ДО 1000 В)
9. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И КОМПЛЕКТНЫЕ УСТРОЙСТВА НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ (ДО 1000 В) В данном разделе приведены указания по ремонту следующих групп аппаратов общепромышленного назначения напряжением до 1000 В: рубильники и переключатели, автоматические воздушные выключатели,
10. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ (ВЫШЕ 1000 В) И СИЛОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
10. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ (ВЫШЕ 1000 В) И СИЛОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ В данном разделе приведены нормативы и указания по ремонту следующих аппаратов высокого напряжения и силовых преобразователей: выключатели масляные, воздушные и электромагнитные;
1.8.18. Измерительные трансформаторы напряжения
1.8.18. Измерительные трансформаторы напряжения Вопрос 76. Какими должны быть измеренные значения сопротивления изоляции электромагнитных трансформаторов напряжения?Ответ. Эти значения должны быть не менее приведенных в табл. 1.8.15 (п. 1.1).Таблица 1.8.15Сопротивление изоляции
Глава 24 Гравитация и упругие напряжения
Глава 24 Гравитация и упругие напряжения Наиболее подробно, данная тема раскрыта в работах Ю.Г. Белостоцкого, Санкт – Петербург. Мы были с ним знакомы по конференциям, и я проводил ряд экспериментов по его методике в 1996–1998 годах.Белостоцкий писал в книге «Что такое время?»
45. Измерение сил, моментов и напряжения
45. Измерение сил, моментов и напряжения Общие методы измерения этих величин следующие.1. Измерение проводится непосредственно путем обеспечения прямого контакта прибора с измеряемой величиной.2. Измеряют деформации (в детали или в ее модели), после пересчитывают
6.4.2. АППАРАТЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
6.4.2. АППАРАТЫ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ Выключатели высокого напряжения. Выключатель является одним из основных видов ЭА, обеспечивающих включение и отключение электрических цепей с различными токами, в том числе токами перегрузки и коротких замыканий.В начале XX в. появились
Делитель напряжения — МикроПрогер
Весьма важное и распространенное в практике схемотехническое решение — делитель напряжения.
По сути делитель напряжения представляет собой два последовательно соединенных резистора и ничего более.
Сначала скажем совсем простыми словами: Делитель напряжения разделяет напряжение на две части. Одно попросту сливается на землю через выходной резистор. Второе идет к потребителю из точки соединения 1-го и 2-го резистора.
Смотрим схему ниже. Входное напряжение Vвх подается на 1-й резистор R1, выходное напряжение Vвых (и выходной ток с делителя) снимается в месте соединения двух резисторов, а второй резистор R2 сажается, (обычно, в 99% случаев), на землю.
Делитель напряженияПодбор/расчет резисторов для делителя напряжения
Поставим себе задачу собрать определенный делитель напряжения. Нам понадобится рассчитать два резистора для делителя напряжения таким образом, чтобы при входном питающем напряжении Vвх = 5 В, выходное напряжение было равно Vвых=1,9 В.
Итак, с чего начать рассчитывать резисторы делителя напряжения? С закона Ома для участка цепи!
Сила тока, который будет проходить через делитель напряжения при напряжении на входе Vcc=Vвх, равна
Отсюда выходное напряжение Vвых=Vout
Понятно, что чем больше сопротивление резистора R1, тем меньше будет значение выходного напряжения, снимаемого с делителя напряжения на резисторах R1 и R2.
А теперь решим поставленную выше задачу для подбора резисторов делителя напряжения при напряжении на входе делителя = 5В и требуемом выходном напряжении с делителя = 1,9В.
Расчет резисторов делителя напряженияИтак, собственно, само решение. Подбираем резисторы для делителя напряжения, исходя из вышеупомянутого закона Ома. Отношение выходного напряжения делителя ко входному будет равно 1,9 В / 5 В. Помним, что резистор R2 делителя напряжения подсоединен к земле.
Пример расчета резисторов делителяИтак. Вход = 5 В. Выход = 1,9 В.
Ответ: R1 = 620 Ом. R2 = 380 Ом.
Конечно же, можно подобрать и другие резисторы, например, 62 Ома и 38 Ом или 295,26 Ом и 481,74 Ом. Главное, чтобы отношение (R2/(R1+R2)) было равно 0,38 (или 1,9/5).
Резистивные сенсоры. Считывание с резистивного делителя
В резистивных сенсорах используется все тот же делитель напряжения на резисторах, но в этом случае резистор R2 имеет переменное сопротивление. Увеличение и уменьшение которого будет изменять, соответственно, выходное напряжение Vвых
Резистивный сенсорПримеры резистивного сенсора на делителе напряжения:
- Датчик света на делителе напряжения с фоторезистором является резистивным сенсором, следящим за освещенностью. Сопротивление фоторезистора изменяется в зависимости от освещения этого элемента. А при изменении сопротивления R2, будет изменяться и напряжение Vвых.
- Делитель напряжения с потенциометром. Резистор, отлично подходящий для использования в делителях напряжения. На этом элементе имеется два резистора и механизм (крутилка, ручка), изменяющий сопротивление самого потенциометра. Такой делитель напряжения отлично подойдет для регулировки громкости звуковых колонок, имеющих транзисторный усилитель.
- Делитель напряжения с Термистором. Термистор изменяет свое напряжения в зависимости от окружающей температуры (Хотя, точнее от температуры собственного корпуса). На таком делителе получится отличный термометр.
Это лишь три примера из множества возможных вариантов применения различных видов резисторов в делителях напряжения. Датчик дыма, освещенности, температуры, скорости, давления, можно продолжать очень долго. Все это Делитель напряжения.
Считывание с резистивного сенсора, как правило, осуществляется с использованием АЦП — устройства, преобразующего аналоговое напряжение, снимаемое с выхода делителя напряжения, в цифровой параллельный код.
Делитель напряжения вместе со своим резистивным элементом реагирует на изменение определенного параметра, изменяя напряжение на выходе. И устройство, вроде микроконтроллера или ПЛИС, считывает уже цифровой код и таким образом понимает, какая температура в месте, где находится этот датчик на резистивном делителе напряжения, или какая там освещенность, или задымленность и так далее.
Считывание с резистивного сенсора — общее понятие, которое подразделяется на несколько простых действий:
1 напряжение с делителя ->
2 преобразование в цифровой код ->
3 считывание кода цифровым устройством.
Для лучшего понимания принципов работы АЦП и ЦАП, прочтите нашу статью. Там все коротко и ясно!)
Остались вопросы? Задайте в комментарии. Мы с радостью ответим и поможем Вам разобраться!
Автор публикации
877 Комментарии: 0Публикации: 27Регистрация: 17-03-2016Принцип работы потенциометров
Потенциометр (от лат. potentia — сила и …метр), 1) электроизмерительный компенсатор, прибор для определения эдс или напряжений компенсационным методом измерений.
С использованием мер сопротивления потенциометр может применяться для измерения тока, мощности и др. электрических величин, а с использованием соответствующих измерительных преобразователей — для измерения различных неэлектрических величин (например, температуры, давления, состава газов).
Различают потенциометры постоянного и переменного тока.
В потенциометрах постоянного тока измеряемое напряжение сравнивается с эдс нормального элемента. Поскольку в момент компенсации ток в цепи измеряемого напряжения равен нулю, измерения производятся без отбора мощности от объекта измерения.
Точность измерений при помощи таких потенциометров достигает 0,01%, а иногда и выше. Потенциометры постоянного тока делятся на высокоомные и низкоомные. Первые имеют пределы измерений до 2 в и применяются для поверки приборов высокого класса точности, вторые применяются для измерения напряжений до 100 мв.
Для измерения более высоких напряжений (обычно до 600 в) и поверки вольтметров потенциометры соединяют с делителем напряжения; при этом компенсируется падение напряжения на одном из сопротивлений делителя, составляющее известную часть измеряемого напряжения.
В потенциометрах переменного тока измеряемое напряжение сравнивается с падением напряжения, создаваемым переменным током той же частоты на известном сопротивлении; при этом измеряемое напряжение компенсируется по амплитуде и фазе. Точность измерений потенциометров переменного тока порядка 0,2 %.
В электронных автоматических потенциометрах как постоянного, так и переменного тока измерения напряжения выполняются автоматически; при этом компенсация измеряемого напряжения осуществляется посредством исполнительного механизма (электродвигателя), перемещающего соответствующие движки на сопротивлениях (реохордах) потенциометра.
Исполнительный механизм управляется напряжением небаланса (разбаланса) — разностью между компенсируемым и компенсирующим напряжениями. Результаты измерений в электронных автоматических потенциометрах отсчитываются по стрелочному указателю, фиксируются на диаграммной ленте или выдаются в цифровой форме, что позволяет вводить полученные данные непосредственно в ЭВМ.
Помимо измерений, электронные автоматические потенциометры могут выполнять функции регулирования параметров производственных процессов. В этом случае движок реохорда устанавливают в определённое положение, задающее, например, требуемую температуру объекта регулирования, а напряжение небаланса потенциометры подают на исполнительный механизм, соответственно увеличивающий (уменьшающий) электрический нагрев или регулирующий поступление горючего.
Делитель напряжения с плавным регулированием сопротивления, устройство (в простейшем случае в виде проводника с большим омическим сопротивлением, снабженного скользящим контактом), при помощи которого на вход электрической цепи может быть подана часть данного напряжения.
Такие делители-потенциометры применяются в радиотехнике и электротехнике, в аналоговой вычислительной и в измерительной технике, а также в системах автоматики, например в качестве датчиков линейных и угловых перемещений.
применяемого при оценке соответствия оборонной продукции и проводит следующие виды аттестаций климатических испытательных камер: первичная аттестация, периодическая аттестация, повторная аттестация.
Задать вопрос
Контактная информация:
тел: (812) 387-55- 06, 387-65-64, 387-86-94
тел/факс: (812) 327-96-60
e- mail: ,
| Последовательная цепь делителя напряжения
Схема делителя напряжения:Последовательная цепь действует как цепь делителя напряжения. Поскольку через каждый резистор протекает один и тот же ток, падение напряжения пропорционально номиналу резисторов. Используя этот принцип, можно получить разные напряжения от одного источника, называемого делителем напряжения. Например, напряжение на резисторе 40 Ом в два раза больше, чем 20 Ом в последовательной цепи, показанной на рис.1.19.
Как правило, если схема состоит из нескольких последовательно соединенных резисторов, общий ток определяется как общее напряжение, деленное на эквивалентное сопротивление. Это показано на принципиальной схеме делителя напряжения на рис. 1.20.
Ток на схеме делителя напряжения равен I = V с / (R 1 + R 2 +… + R m ). Напряжение на любом резисторе — это не что иное, как ток, проходящий через него, умноженный на этот конкретный резистор.
Следовательно,
где
- В м — напряжение на m-ом резисторе,
- R м — сопротивление, на котором определяется напряжение, а
- R T — полное последовательное сопротивление.
Из приведенного выше уравнения мы можем сказать, что падение напряжения на любом резисторе или комбинации резисторов в последовательной цепи равно отношению этого значения сопротивления к общему сопротивлению, умноженному на напряжение источника
Последовательная цепь делителя напряжения:Полная мощность, подаваемая источником в любой последовательной резистивной цепи, равна сумме мощностей каждого последовательного резистора, т.е.е.
где
- м — количество резисторов в серии,
- P S — общая мощность, отданная источником, а
- P м — мощность в последнем последовательно включенном резисторе.
Полная мощность в последовательной цепи — это полное напряжение, приложенное к цепи, умноженное на общий ток. Выражается математически,
где
- В с — полное приложенное напряжение,
- R T — полное сопротивление, а
- I — полный ток.
Что такое деление напряжения? Пример делителя напряжения, схема
Привет, в этой статье мы узнаем о делении напряжения. Также мы будем знать примеры делителей напряжения и принципиальную схему делителей напряжения.
Что такое подразделение напряжения?
Когда напряжение подается на электрическую или электронную схему, имеющую несколько компонентов, соединенных последовательно, тогда падение напряжения на этих компонентах будет пропорционально их сопротивлению, а сумма всех падений напряжения будет равна приложенному напряжению.Это называется правилом деления напряжения или делителем напряжения. Делитель напряжения также известен как делитель потенциала. Таким образом, падение напряжения будет максимальным на резисторе с максимальным сопротивлением, а падение напряжения будет минимальным на резисторе с минимальным сопротивлением.
Правило деления напряжения применимо как для цепей переменного, так и для постоянного тока. Но для цепей переменного тока импеданс (алгебраическая сумма индуктивного реактивного сопротивления и емкостного реактивного сопротивления) также следует учитывать при расчете падений напряжения.Также помните, что падение напряжения происходит не только в чисто последовательной цепи, но и в комбинационных цепях. Расчет деления напряжения для чистой последовательной схемы намного проще, чем для комбинационной схемы.
Эффект разделения напряжения можно увидеть больше, если цепь, содержащая чистые резисторы, подключена к источнику постоянного тока. Для цепей переменного тока падение напряжения зависит от частоты источника питания. Таким образом, при расчете деления напряжения для цепей переменного тока следует учитывать частоту, напряжение и ток.
Читайте также:
Схема делителя напряжения
Здесь вы можете увидеть простую принципиальную схему делителя напряжения, имеющего два последовательных резистора и источник питания постоянного тока.
Объяснение правила делителя напряжения
Давайте рассмотрим приведенную выше схему в качестве примера, чтобы понять правило деления напряжения. Здесь вы можете видеть, что схема подключена к источнику питания 12 В и имеет два резистора R1 = 2 Ом, R2 = 4 Ом.
Общее сопротивление цепи составляет, (R1 + R2) = (2 + 4) = 6 Ом
Ток в цепи составляет 12/6 = 2A
Согласно правилу делителя напряжения, падение напряжения будет
через резистор (VR1) = 2 x 2 = 4 В
через резистор (VR2) = 2 x 4 = 8 В
Кроме того, алгебраическая сумма всех падений напряжения будет равна напряжению питания.
Вс = VR1 + VR2
12 = 4 + 8
12 = 12
Читайте также:
Формула делителя напряжения
Если вы не знаете, какой поток тока, вы также можете рассчитать падение напряжения на каждом резисторе по этой формуле.
VR1 = V [R1 / (R1 + R2 + R3 + …… + Rn)]
VR2 = V [R2 / (R1 + R2 + R3 + …… + Rn)]
…………………………………………… ……………….
……………………….. …………………………………..
VRn = V [Rn / (R1 + R2 + R3 + …… + Rn)]
Итак, для приведенной выше схемы
VR1 = V [R1 / (R1 + R2)]
= 12 x [2 / (2 + 4)]
= 4V
VR2 = V [R2 / (R1 + R2)]
= 12 x [4 / (2 + 4)]
= 8V
Примеры делителей напряжения и их применение
Потенциометр, регулятор громкости, последовательно соединенные лампы — распространенные примеры делителей напряжения.
1. Делитель напряжения используется для понижения напряжения.
2. Делитель напряжения используется для управления скоростью двигателя, например, электрический регулятор вентилятора.
3. В схемах слежения за светодиодами используются делители напряжения.
4. Схема делителя напряжения используется для создания опорного напряжения для аналоговых схем, компараторов и т. Д.
5. Делитель напряжения используется в схемах усилителя, схемах генератора, схемах регулятора напряжения и т. Д.
Читайте также:
Спасибо, что посетили сайт.продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений. Регулируемый делитель напряжения потенциометраВведение
Введение
Потенциометр — это трехполюсный резистор со скользящим или вращающимся контактом. Это регулируемый делитель напряжения с двумя статическими контактами и одним подвижным контактом. Подвижный вывод представляет собой стеклоочиститель, который перемещается через элемент сопротивления, обычно по дуге, управляемой поворотной ручкой. Вращение ручки дает логометрическое деление потенциала на резистивном элементе.Потенциометр обычно используется в динамиках и ресиверах для регулировки громкости. Кроме того, он не может напрямую управлять двигателем, потому что его мощность слишком мала.
1 Схема подключения потенциометра
Потенциометр может использоваться как трехконтактный или двухконтактный компонент. Последний можно рассматривать как реостат. Для обычного потенциометра (три контакта) ползунок рядом с центром представляет собой провод сопротивления. Два контакта на обоих концах провода сопротивления подключены к входу и заземлению (некоторые не подключены) соответственно.То есть один вывод подключен к входному сигналу, а другой вывод заземлен. В это время провод сопротивления имеет общее значение сопротивления на двух участках. Вы перемещаете скользящую деталь, чтобы пройти через этот провод сопротивления, чтобы получить переменное сопротивление. Если входные и выходные сигналы меняются местами, направление скольжения ползуна противоположно изменению сопротивления.
Рисунок 1. Структура потенциометра
1) Для потенциометра (или подстроечных резисторов) с традиционными выводами (три контакта) сопротивление на обоих концах является фиксированным, а сопротивление среднего вывода — переменным.То есть клеммы с обеих сторон потенциометра — это полное сопротивление, а середина меняется. Например, источник питания подключается от любого одного контакта на сторонах резистора и выводится от среднего контакта, а напряжение изменяется при вращении среднего контакта.
2) Хотя сопротивление может изменяться в зависимости от ползунка, общее значение сопротивления контактов является фиксированным. В это время потенциометр приравнивается к регулятору тока, и выбранные выходные клеммы тока должны быть скользящей клеммой.
Рисунок 2. Потенциометр как делитель напряжения
3) Если потенциометр используется в качестве переменного делителя напряжения, один контакт подключается к входному напряжению, средний контакт подключается к выходному напряжению, а другой контакт может быть заземлен. Когда вращающаяся ручка или скользящая ручка потенциометра срабатывают, подвижный контакт скользит по резистору. В это время выходное напряжение имеет определенную взаимосвязь с внешним напряжением, углом стеклоочистителя и ходом хода.
4) Если потенциометр используется в качестве переменного резистора, один конец подключается к входному напряжению, средний конец подключается к выходу, а другой конец может быть подвешен или подключен к среднему концу для получения плавного и непрерывного изменения значение сопротивления.
Рисунок 3. Цепь потенциометра
2 Основы потенциометра делителя напряжения
1. Резистор потенциометра в основном изготовлен из поликарбонатной синтетической смолы. Следует избегать следующих продуктов: аммиак, другие амины, водные растворы щелочей, ароматические углеводороды, кетоны, липидные углеводороды, сильнодействующие химические вещества (избыточный pH) и т. Д.в противном случае это повлияет на работу потенциометра.
2. При пайке клемм потенциометра избегайте использования емкостного водного флюса, который может вызвать окисление металла и образование плесени. При использовании флюса плохого качества плохая пайка может вызвать проблемы при пайке, что приведет к плохому контакту или обрыву цепи.
3. Если температура пайки клеммы слишком высока или время пайки слишком велико, это может привести к повреждению потенциометра. Температурный диапазон съемного потенциометра составляет 235 ℃ ± 5 ℃; Тип соединения проводов составляет 350 ℃ ± 10 ℃, а точка пайки должна быть больше 1.5 мм от корпуса потенциометра. Кроме того, избегайте сильного давления на клеммы, в противном случае это может привести к плохому контакту.
4. Во время пайки высоту флюса, входящего в плату печатной машины, следует отрегулировать должным образом, и следует избегать его воздействия на потенциометр. Потому что это вызовет плохой контакт между щеткой и резистором или приведет к шуму.
5. Потенциометр лучше в структуре регулировки напряжения.
6.Избегайте образования конденсата или капель воды на поверхности потенциометра и избегайте использования потенциометра во влажном месте, чтобы предотвратить повреждение изоляции или короткое замыкание.
7. Крепление винтов поворотного потенциометра не должно быть слишком сильным, чтобы избежать плохого вращения. Для потенциометра прямого скольжения избегайте использования длинных винтов, в противном случае это может затруднить движение скользящей ручки и даже повредить сам потенциометр.
8. В процессе установки потенциометра на ручку толкающее усилие не должно быть слишком большим (не превышать показатель параметра номинального толкающего и тянущего усилия), в противном случае это может привести к повреждению потенциометра.
9. Сила вращения потенциометра будет уменьшаться при повышении температуры и уменьшаться при понижении температуры. Если потенциометр используется в низкотемпературной среде, ему необходима специальная низкотемпературная смазка.
10. Если вал или скользящая рукоятка потенциометра слишком длинные, их легко трясти, что может вызвать нестабильность сигнала цепи.
11. Углеродная пленка потенциометра выдерживает температуру окружающей среды 70 ℃, и ее функция может быть потеряна при температуре выше 70 ℃.
12. Для регулируемого потенциометра, когда постоянный ток проходит через подвижный контакт, может возникнуть проблема анодного окисления. В этом случае лучше всего соединить компонент с отрицательным концом, а подвижный контакт — с положительным концом.
13. Ток нагрузки регулируемого потенциометра не может быть увеличен. Для фактического измерения тока включите амперметр последовательно с потенциометром в активной цепи.
14. Не превышайте номинальную мощность при использовании регулируемого потенциометра.Например, когда рассеиваемая мощность превышает номинальное значение, это приведет к перегреву потенциометра.
15. Потенциометр чувствителен, он способен измерять очень малую разность потенциалов и показывает значительное изменение длины балансировки при небольшом изменении измеряемой разности потенциалов.
16. Потенциометр постоянного тока создается путем падения напряжения на последовательно включенных резисторах. Разные резисторы будут давать разные значения. В потенциометре переменного тока можно использовать резисторы или даже катушки индуктивности или конденсаторы в качестве импедансов, которые будут снижать напряжение и обеспечивать напряжение, меньшее, чем приложенное напряжение.
17. Если расположить стеклоочиститель потенциометра в центре резистивного элемента, то напряжение на стеклоочистителе составляет 50%; если стеклоочиститель расположен на 1/4 расстояния от отрицательного узла, тогда напряжение стеклоочистителя составляет 1/4 всего напряжения.
18. Номенклатура потенциометров: Обычно используется метод прямой маркировки. Буквы и числа нанесены на корпус потенциометра, чтобы указать их модель, номинальную мощность, сопротивление и соотношение между сопротивлением и углом поворота.
3 Измерения потенциометра
Основные требования к проверке потенциометра:
- Значение сопротивления соответствует требованиям схемы.
- Соединение между центральным скользящим концом и резистором хорошее, вращение плавное. Для потенциометра с переключателями действие переключателя должно быть точным, надежным и гибким.
Следовательно, перед использованием необходимо проверить работоспособность потенциометра.
1) Измерение сопротивления: сначала выберите соответствующую передачу мультиметра в соответствии с сопротивлением измеренного потенциометра. Соответствует ли сопротивление между двумя концами переменного тока номинальному сопротивлению. Поверните скользящий контакт, и его значение должно быть зафиксировано. Если сопротивление показывает бесконечность, потенциометр поврежден.
2) Затем измерьте контакт между центральным концом и резистором, то есть сопротивление между двумя концами BC.Метод состоит в том, чтобы установить диапазон сопротивления мультиметра в соответствующем диапазоне. Во время измерения медленно вращайте вал и наблюдайте за показаниями мультиметра. Обычно показания постоянно меняются в одном направлении. Если есть скачок, падение или блокировка, это означает, что подвижный контакт неисправен.
3) Когда центральный конец скользит к головке или концу, значение сопротивления центрального конца и совпадающего конца равно 0 для идеального состояния. При фактическом измерении будет определенное значение (обычно определяемое номинальным значением, обычно менее 5 Ом), что является нормальным.
Получите дополнительную информацию по номеру Потенциометр — трехконтактный резистор .
Схема делителя напряженияLearn работает с правилом и вычислением
Раньше делители напряжения использовались очень часто. Почему мы используем их в схемах? И как им пользоваться?
Позвольте мне объяснить вам правило делителя напряжения. И может просто посчитать.
Даже, это подходит для новичка. Ты профи? Иногда вы можете забыть о каком-то моменте, который может помочь вашему проекту хорошо работать.
Готовы?
Зачем нужен делитель напряжения?
Вы представляете, Вам нужно напряжение 1В. Но у вас есть блок питания на 10 В. У нас есть много вариантов. Но по большей части мы будем выбирать делитель напряжения.
Также: Изучите стабилитрон
Он обеспечит низкое напряжение из более высокого напряжения питания.
Я вполне надежный. Наиболее часто используемый пример — стабилизатор напряжения Зенера. Или генератор опорного напряжения для схемы усилителя и т. Д.
Некоторые называют схему делителя напряжения делителями потенциала. Название происходит от разности электрических потенциалов
Что такое делитель напряжения?
Сначала посмотрите на простую принципиальную схему ниже. Базовая схема делителя напряжения, состоящая из двух резисторов (R1 и R2), подключена к источнику питания (Vs).
Похоже на последовательную схему. Рекомендуется: Изучите последовательную схему, работает .
Затем напряжение от источника питания делится между обоими резисторами.Он дает выходное напряжение (Vo). Это падение напряжения на R2.
Это напряжение зависит от размера R2 и R1:
- Если R2 намного меньше R1
Vo будет маленьким (очень низким, около 0 В). Из-за большая часть падения напряжения на R1. - Если R2 равно R1.
Vo равно половине Vs. Потому что напряжение делится поровну между R1 и R2.
- Если R2 больше R1.
Во очень высокое, рядом с Вс. Поскольку большая часть напряжения проходит через R2
Формула делителя напряжения
Если мы хотим узнать выходное напряжение (Vo) подробно. Мы можем использовать закон Ома и математические знания.
Используйте формулу ниже. Для расчета Vo.
Vo = (Vs x R2) / (R1 + R2) …… .. (# 1)
Из приведенных выше принципов. Давайте проверим истину с помощью этой формулы.
Сначала мы используем Vs = 10V. Чтобы легко вычислить. Затем проверьте 3 случая.
- R2> R1.
Назначено R2 = 1,5 кОм (1500 Ом), R1 = 120 Ом.
Vo = (10 В x 1500) / (1500 + 120)
= 15000 / 1,620
= 9,259 В - R2 = R1
Назначено для R2 = 2,2 кОм (2200 Ом), R1 = 2,2 кОм.
Vo = (10 В x 2200) / (2200 + 2200)
= 22 000/4 400
= 5 В - R2
Назначено для R2 = 330 Ом, R1 = 4,7 кОм (4700 Ом)
Vo = (10 В х 330) / (330 + 4,700)
= 3,300 / 5,030
= 0.656V
Вы видите представьте? Взгляните на принципиальную схему ниже.
Правило ограничения делителя напряжения
Мы можем хорошо использовать эти формулы и правила аппроксимации. Только когда… .Ток проходит через выход очень мало и значение Vo соответствует действительности.
При подключении к устройству с высоким сопротивлением, например вольтметру или входной ИС.
Для получения более подробной информации см. Страницу Импеданс. (скоро)
Расточительство с питанием
Делители напряжения пропускают ток через 2 резистора.Даже без нагрузки на Vo-терминале. Это будет так, потому что ток течет через оба резистора.
Это схема, которая расточительна с электроэнергией.
Подключение транзистора
Если выход подключен непосредственно к базе транзистора, Vo не может быть выше 0,7 В.
Из-за соединения база-эмиттер транзистора ведет себя как диод.
Но мы можем его хорошо использовать. Если посмотреть на примеры других транзисторных схем.Вы поймете больше.
Рекомендуется: Изучите электронику с помощью простых шагов!
Резисторы делителя напряжения 3
Допустим, мы добавляем резистор на вывод Vo. Это изменение Во? Да, изменение Vo. Но сколько?
Давайте узнаем!
Посмотрите на приведенную ниже электрическую схему.
Vo будет падать, а ток повышаться. Вот пошаговый расчет.
- Сначала рассчитайте эквивалентное сопротивление R2 и R3 в параллельном комбайне.Примечание: R1 = 3,9K (3900 Ом), R2 = 220 Ом, R3 = 560 Ом.
R = (R2xR3) / (R2 + R2)
= (220 × 560) / (220 + 560)
= 157,948 Ом
Примечание: мы сравним R = R2 в формуле для Vo (# 1). Итак, R2 составляет 157,948 Ом. Надеюсь, вы понимаете мою идею. - Найти Vo =?
Vo = (Vs x R2) / (R1 + R2)
Примечание: Vs = 12 В, R1 = 3,9 кОм, R2 = 157,948 Ом.
Vo = (12 x 157,948) / (3900 + 157,948
= 1,895,376 / 4,057,948
= 0,467 В
Ключевой принцип — свернуть любые резисторы на 2 резистора в соответствии с формулой 1.
Использование входов преобразователя (датчиков)
Обычно входной преобразователь (датчик) часто сам меняет сопротивление.
Примером входов преобразователя (датчика) являются LDR, фотодиоды, фототранзисторы, микрофон и т. Д. Я объясню их позже.
Мы часто используем его в схеме делителя напряжения. Потом, когда он изменится. Значит, меняется и выходное напряжение.
Затем мы можем подать напряжение этого сигнала на другие части схемы. Например, вход микросхемы или транзистора.
Датчик является одним из сопротивлений в цепи делителя напряжения. Мы можем соединить либо верх (R1), либо низ (R2). Когда мы хотим, чтобы напряжение (Vo) было высоким. Мы можем выбрать в 2 случаях:
- Подключите датчик вверху (R1). Датчик имеет низкое сопротивление.
- Подсоедините датчик снизу (R1). Датчик имеет высокое сопротивление.
Выбор резистора
Значение резистора R будет определять диапазон выходного напряжения Vo.Для лучших результатов. Нам нужно напряжение Vo, которое имеет широкий размах.
Примечание:
- Rmin — наименьшее сопротивление датчика.
- Rmax — максимальное сопротивление датчика.
И все получится. если R больше Rmin. Но он должен быть меньше Rmax.
Мы можем использовать мультиметр для определения минимального и максимального сопротивления (Rmin и Rmax) датчика. Приблизительное значение не обязательно должно быть очень точным.
Затем выберите номинал резистора: R = квадратный корень из (Rmin × Rmax)
или R = √ (RminxRmax)
Например, вы измеряете LDR, Rmin составляет 100 Ом, а Rmax — 1 МОм.
R = √ (RminxRmax)
= √ (100 × 1000000)
= 10K (10000 Ом)
Кредит: Правило делителя напряжения с примерами и приложениями
Использование переменного резистора
Часто мы используем переменные резисторы (VR) вместо R, которые постоянны. Мы можем легче настроить Vo.
Использование переменного резистора с LDR в цепи делителя напряженияМы можем переключаться между переменным резистором и датчиком в качестве нашей конструкции.
Например, резистор можно отрегулировать.Чтобы установить уровень яркости более или менее, что приведет к изменению условий.
Мы должны выбирать потенциометр больше, чем постоянный резистор. И чтобы уметь хорошо настраивать. Мы должны соединить последовательный постоянный резистор с переменным резистором.
Например, если подходящее значение постоянного резистора составляет 10 кОм. Затем мы заменили его серией R-4.7K на VR-10K. Это позволяет регулировать сопротивление от 4,7 кОм до 14,7 кОм.
Как дела? Надеюсь, вы лучше понимаете принципы работы делителя напряжения.
Загрузить этот пост в формате PDF и все изображения в полном размере
Вам это тоже может понравиться.
| Новости Проэкт Технология РобоСпатиум Делать вклад Предметный указатель Скачать Ответы Игры Советы по покупкам Контакт <<< RC-схема операционного усилителя >>>
Постоянное сопротивлениеРисунок 1:В главе о сетях постоянного сопротивления мы познакомились с теорией делителей напряжения.Теперь я хотел бы представить некоторые практические преимущества этих простых сетей. Делители напряжения очень полезны, если вам нужна фиксированная часть напряжения питания для специального устройства в электронной схеме. Например, в главе, посвященной схемам усиления, мы приложили напряжение смещения к выводу базы биполярного переходного транзистора. Напряжение смещения составляло около 0,67 В, в то время как номинальное напряжение использованной батареи составляло 12 В. Таким образом, соотношение напряжений составляет 0,67 В: 12,00 В. При использовании резистора 1 кОм значение второго составляет: R 2 = (1 кОм * 0.67 В) / (12,00 В — 0,67 В) = 59 Ом. Что произойдет, если изменится выходное напряжение батареи? Конечное напряжение заряда свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В составляет 14 В, и вы должны прекратить их разряжать при напряжении 11,2 В, следовательно, падение напряжения на R 2 варьируется в пределах U max = 14,0 В * 59 Ом / (59 Ом + 1000 Ом. ) = 0,78 В и U мин. = 11,2 В * 59 Ом / (59 Ом + 1000 Ом) = 0,62 В. Поэтому, если вы собираетесь создать высококачественный усилитель, вам следует позаботиться о более постоянном входном напряжении, чем может обеспечить свинцово-кислотная батарея. Рисунок 2: Выходное сопротивлениеПри использовании делителя напряжения в качестве источника напряжения для специального устройства следует учитывать сдвиг напряжения при подключении нагрузки параллельно одному из резисторов. Из главы об электронных переключателях мы узнали, что базового напряжения 0,75 В на BD135 достаточно для включения электродвигателя. Делитель напряжения 2.7 кОм и сопротивление 180 Ом обеспечивают это напряжение, если никакая нагрузка не подключена параллельно R 2 . При подключении транзистора к схеме падение напряжения на R 2 уменьшается всего до 0,68 В, что недостаточно для переключения электродвигателя. Сопротивление линии эмиттер-база транзисторов составляет примерно 1800 Ом.Чтобы получить более стабильное выходное напряжение, необходимо уменьшить общее сопротивление делителя напряжения. При использовании резистора 495 Ом и 33 Ом (см. Пример выше) падение напряжения на R 2 равно 0.75В без нагрузки и 0,74В при подключении транзистора к сети. Недостатком уменьшения общего сопротивления является то, что большая часть входного напряжения тратится в виде тепла. 256 мВт рассеивается при R 1 и 17 мВт при R 2 , в то время как на транзисторе потребляется всего 375 мкВт. ПотенциометрРисунок 3:В принципе, потенциометр — это регулируемый делитель напряжения. Обычно они состоят из резистивного элемента, образованного дугой окружности, немного меньше полного витка.Выходное напряжение на скользящем контакте находится между нулем вольт и входным напряжением делителя. Кусок резистивного провода с зажимом, используемый в качестве скользящего контакта, можно использовать как очень простую конструкцию линейного потенциометра. Выходное напряжение делителя может использоваться как входное значение схемы управления, следовательно, потенциометры могут использоваться в качестве датчиков для целей позиционирования. Сервоприводы обычно используют однооборотные потенциометры для управления вращательным движением.Соответственно, выходное напряжение линейного скользящего потенциометра может использоваться для определения соответствующей регулировки линейного движения. Рисунок 4: Н мостРисунок 5:Н-мост — это электронная схема, которая позволяет приложить напряжение к нагрузке в любом направлении. Очень простой мост H состоит из двух потенциометров с нагрузкой, подключенной к двум скользящим контактам. Если выходное напряжение потенциометра номер один равно выходному напряжению потенциометра номер два (например, оба находятся в их среднем положении), на нагрузку не подается напряжение. Рисунок 6: Если выходное напряжение потенциометра номер два более положительное, чем выходное напряжение потенциометра номер один, положительный вывод находится на правой стороне нагрузки. Рисунок 7: Если выходное напряжение потенциометра номер два меньше положительного, чем выходное напряжение потенциометра номер один, положительный вывод находится на левой стороне нагрузки. ДиодыРисунок 8:Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода отличается от характеристики омического резистора. Сопротивление кремниевого диода с прямым смещением значительно уменьшается при падении напряжения примерно на 0.6В. При замене R 2 на диод с прямым смещением падение напряжения не превышает 0,6 В, даже если входное напряжение явно выше. При последовательном включении двух или более диодов с прямым смещением падение напряжения кратно 0,6 В. Например, результирующее падение напряжения составляет примерно 1,8 В при использовании трех диодов. Рисунок 9: Переменное сопротивлениеРисунок 10:Сопротивление некоторых устройств значительно зависит от температуры или света. В качестве датчика можно использовать делитель напряжения с одним постоянным и одним переменным резистором. Падение напряжения на переменном резисторе зависит от наблюдаемой физической величины. На чертеже фототранзистор и постоянный резистор используются для преобразования переменной силы света в переменное падение напряжения. Пока светится фототранзистор, падение напряжения на устройстве уменьшается. <<< RC-схема операционного усилителя >>> Новости Проэкт Технология РобоСпатиум Делать вклад Предметный указатель Архивы Скачать Ответы Игры Ссылки Советы по покупкам Контакт Отпечаток |
KVL, KCL и закон Ома
Принцип работы
Согласно закону Кирхгофа о напряжении (KVL), сумма всех напряжений в контуре равна нулю.При обходе контура интуитивно вы можете рассматривать источник напряжения как положительное значение, а резисторы как отрицательные значения, потребляющие напряжение. В этом моделировании входное напряжение равно сумме падений напряжения на R 1 и R 2 : В в — В R1 — В R2 = 0. Другими словами, В в = V R1 + V R2 .
Вы можете найти напряжение на R 2 , используя правило делителя напряжения.Во-первых, используйте уравнение для определения R eq для двух неравных резисторов из модели сети резисторов (это также применимо к резисторам равного номинала, хотя их можно решить без этого уравнения):
Затем используйте уравнение делителя напряжения, чтобы найти V R2:
Кроме того, напряжение на R 2 и R 3 равно, потому что эти резисторы подключены параллельно: V R2 = V R3 .
Согласно закону Кирхгофа по току (KCL), сумма всех токов, входящих в узел, равна сумме всех токов, выходящих из него. Ток I R1 в этой симуляции делится на два — I R2 и I R3 — и, таким образом, равен их сумме: I R1 — I R2 — I R3 = 0. Другими словами, I R1 = I R2 + I R3 .
По закону Ома ток через каждый резистор будет равен напряжению на резисторе, деленному на его сопротивление.Это моделирование показывает, что ток течет по пути наименьшего сопротивления (через R 2 протекает больше тока, чем через R 3 ): V = IR 1 = I 2 R 2 = I 3 Р 3 .
В этой модели также указывается мощность, рассеиваемая каждым резистором. Вы можете убедиться, что рассеиваемая мощность равна току, протекающему через резистор, умноженному на напряжение на нем.
Эксперименты
- Соответствует значениям 2 и 3 рэнд.Каков ток через эти резисторы по отношению к току через R 1 сейчас?
- Измените значение R 2 или R 3 на ноль Ом. Какой сейчас ток через оставшиеся два ненулевых резистора?
Делитель потенциала — обзор
Переключение уровня и связь по постоянному току
В отсутствие клапанов PNP вентильные усилители со связью по постоянному току в основном полагаются на делитель потенциала (см. Рисунок 3.32).
Рисунок 3.32. Три схемы делителя потенциала, обеспечивающие связь по постоянному току.
На рис. 3.32a у нас есть простой резистивный делитель потенциала на отрицательный HT. Мы хотим достичь -10 В на выходе делителя потенциала. Вместо того, чтобы использовать уравнение делителя потенциала, проще задать ток через делитель потенциала и применить закон Ома, чтобы найти требуемые сопротивления. Наш потенциальный делитель будет отбирать ток с анода предыдущего клапана, поэтому мы должны минимизировать этот ток.Если мы установим ток делителя потенциала на 100 мкА, верхний резистор должен быть:
R = VI = 100 В — (- 10 В) 100 мкА = 110 В 100 мкА = 1,1 МОм
Аналогично, нижний резистор должен быть:
R = VI = −10 В — (- 100 В) 100 мкА = 90 В 100 мкА = 900 кОм
Ближайшее значение 910 кОм подходит. К сожалению, мы не только сместили уровень на наш сигнал на необходимую величину, но и ослабили его. Думая в терминах переменного тока:
VoutV = 910k910k + 1M1 = 0,453 = −6,9 дБ
Чисто резистивные переключатели уровня неизбежно ослабляют требуемый переменный ток, и это цена, которую нужно заплатить за простую связь по постоянному току.Конденсатор на верхнем резисторе позволит избежать ослабления переменного тока, но создаст ступенчатую схему, которая может быть нежелательной.
Чтобы поддерживать связь по постоянному току без ослабления переменного тока, мы могли бы заменить верхний резистор батареей, чтобы сделать переключатель уровня Тевенина (см. Рисунок 3.32b).
Поскольку аккумулятор является идеальным источником Тевенина, он является коротким замыканием на переменный ток, поэтому этот переключатель уровня не ослабляет переменный ток. Поскольку батареи на 110 В слишком велики, мы бы заменили батарею стабилитроном или неоновым эталонным клапаном.К сожалению, оба устройства должны пропускать значительный постоянный ток (обычно 5 мА), что делает их неудобными в использовании. Хуже того, они оба добавляют шума.
Наша последняя возможность — заменить нижний резистор стоком постоянного тока, чтобы сделать устройство сдвига уровня Norton (см. Рисунок 3.32c).
Нет причин, по которым мы не должны делать сток постоянного тока из биполярных транзисторов или пентода. При условии, что в приемнике r out >> R верхний , устройство сдвига уровня Norton не ослабляет переменный ток.Однако проблема с шумом остается. Пентоды и транзисторы являются усилителями крутизны, что означает, что они преобразуют свое входное напряжение в выходной ток.