Odporový dělič napětí je jednou ze základních struktur v elektronice, bez které se žádné zařízení neobejde. Výběr odporů nastavuje požadované provozní režimy. Typicky tato konstrukce obsahuje dva odpory. Jeden je umístěn mezi vstupem a výstupem obvodu. Druhý rezistor je připojen na jednom konci ke společnému vodiči a na druhém konci k výstupu obvodu, čímž jej obchází. Funguje také jako zdroj zátěže připojený ke vstupu.
Obsah
- Vzorec pro dělič napětí
- Online kalkulačky
- Odrůdy děličů
Vzorec pro dělič napětí
Výpočet lze provést pomocí vzorců vyplývajících z Ohmova zákona. Jaké bude U na výstupu zařízení zjistíte, pokud znáte vstup, stejně jako odpory obou rezistorů. Můžete také vyřešit inverzní problém, například vypočítat napětí, které bude získáno na výstupu se známými odpory rezistorů.
Chcete-li vypočítat odporový dělič, musíte:
-
Označte rezistor nejblíže ke vstupu děliče jako R1. - Označte rezistor nejblíže k výstupu děliče jako R2.
- Proudy protékající odpory jsou označeny jako I1 a I2 a vstupní a výstupní napětí jsou UBX a UOUT.
- Mezilehlý vzorec bude mít následující tvar: UOUT = I2 * R2.
- Pokud předpokládáme, že síly obou proudů jsou stejné, bude vzorec pro určení proudu procházejícího obvodem vypadat takto: I = UВХ / R1 + R2.
- Konečný vzorec má následující tvar: UOUT = R2 * (UBX / R1 + R2).
Z toho je zřejmé, že výstupní napětí bude vždy menší než vstupní napětí. Záleží na samotných rezistorech. Čím větší je odpor R1 a síla protékajícího proudu, tím menší bude UOUT. Naopak, tím více odpor R2zapojený mezi výstup a společný vodič, tím více UOUT bude. Pokud má zmíněný odpor tendenci k nekonečnu, pak se UOUT bude téměř rovnat vstupnímu. Čím více proudu prochází odpory, tím méně bude UOUT. Při vysokých proudech se tedy odporový dělič stává neúčinným kvůli silnému poklesu napětí.
Online kalkulačky
S jejich pomocí můžete vypočítat dělič napětí přes odpory online. Vstupními údaji v tomto případě mohou být: vstupní napětí a oba odpory. Kalkulačka "Napěťový dělič - Online" provede všechny potřebné operace podle uvedeného vzorce a zobrazí hodnoty požadovaných parametrů. Způsob platby dělič napětí na rezistorech online usnadňuje vývoj mnoha elektronických obvodů, umožňuje dosáhnout požadovaných režimů a správného provozu zařízení.
Odrůdy děličů
Nejběžnějším a nejcharakterističtějším z nich je potenciometr. Jedná se o standardní proměnný rezistor. Uvnitř je mašle, na které je nanesena vodivá vrstva. Přes něj se nasune kontakt, který rozděluje odpor na dvě části. Potenciometr má tedy tři vývody, z nichž dva jsou připojeny k samotnému rezistoru a třetí k pohyblivému jezdci.
Zdroj proudu je připojen ke dvěma krajním vývodům potenciometru a UOUT bude odstraněn z výstupu jezdce a společného vodiče. Podle tohoto schématu jsou například uspořádány ovladače hlasitosti a tónu v různých audio zařízeních. Když se posuvník přesune do krajní spodní polohy, UOUT se bude rovnat nule a v opačné situaci se bude rovnat vstupní jedničce. Pokud motorem pohnete, pak se napětí plynule změní. od nuly po vstup.
Vlastnosti děliče se využívají také při konstrukci odporových snímačů. Jedním z jejich prvků může být například fotorezistor, který mění svůj odpor v v závislosti na osvětlení. Existují další senzory, které převádějí fyzikální vlivy na změnu odporu: termistory, tlakové senzory, zrychlení. Děliče vytvořené na jejich základě se používají ve spojení s analogově-digitálními převodníky k měření a sledování nejvíce různá množství v průmyslu a každodenním životě: teplota, rychlost otáčení.
Příkladem je obvod pro určení úrovně osvětlení. Poslední část je zapojena mezi výstup a společný vodič (R2 ve vzorci). Pro rozšíření mezí kolísání napětí je obvod doplněn o konstantní odpor (R1 ve vzorci). Na jeho výstup je připojen mikrokontrolér analogově-digitální převodník. Čím silnější je osvětlení fotorezistoru, tím nižší je UOUT, protože je zapojen mezi výstup struktury a "hmotu" a obchází ji.
