甲 电压或电势分频器电路 是常用的电路中,其中电子器件的输入电压必须被转换到另一电压比则原始较低。这对于需要可变电压的所有模拟电路都非常有用,因此重要的是了解该电路的工作方式以及如何计算使分压器电路输出所需电压所需的电阻器的值。
所需材料
- 电阻(1k – 1号,10k – 1号)
- 电池-9V
- 万用表
- 连接线
- 面包板
电路原理图
甲 分压器电路 是仅由两个如上所示在电路图电阻(R1和R2)内置非常简单的电路。可以在电阻器R2上获得所需的输出电压(V OUT)。使用这两个电阻器,我们可以将输入电压转换为任何所需的输出电压。
注意:输出电压(V OUT)始终小于输入电压(V IN)
分压器公式
假设,如果输出线中的电流(I)为零,则输入电压(V IN)与输出电压(V out)之间的关系确定为:
V OUT =(V IN * R 2)/(R 1 + R 2)…。(电压分压器方程式)
哪里,
V OUT =输出电压
V IN =输入电压
R 1 =上电阻
R 2 =下电阻
潜在分频器公式的证明
根据欧姆定律,通过理想导体的电压等于流过该导体的电流。
电压=电流*电阻
V =红外
现在,按照电路图
V IN = I *(R 1 + R 2)I = V IN /(R 1 + R 2)…公式(1)V OUT = I * R 2 …公式(2)
将公式(1)中的' I '的值放到公式(2)中,我们得到
V OUT =(V IN * R 2)/(R 1 + R 2)
注意事项
- 如果R1的值等于R2,则输出电压的值是输入值的一半。
- 如果R1的值远小于R2,则输出电压的值将近似等于输入电压。
- 如果R1的值远大于R2,则输出电压的值将近似等于零。
分压电路的工作
根据此处使用的示例分压器电路图,我们将输入电压设为9V,电阻R 1 和R 2的 值分别为1k和10k。实际上,我们得到 的输出电压为8.16V,如上图所示。
从理论上来说,
V IN = 9V,R1 = 1千欧,R2 = 10千欧。 Vout =(9×10000)/(1000 + 10000) Vout =(90000)/(11000) Vout = 8.1818V
实际值与理论值之间存在很小的差异,因为电池无法提供准确的9V。
选择电阻器值时要考虑的另一个重要因素是其 额定功率(P)。知道I(基于负载),V IN,R 1 和R 2的值后,将R 1 和R 2加 在一起即可得到R TOTAL, 并使用欧姆定律计算器找出所需的功率(Watts)额定值电阻器。或者简单地使用公式 P = VI 来确定电阻器的额定功率。如果未选择合适的额定功率,则电阻器会过热并且可能会烧毁。
分压器计算器
您可以直接使用下面的分压器计算器来计算分压器公式中提到的任何值 。
分压电路的应用
分压或分压电路经常用于各种项目和应用中。以下是一些使用分压器概念的电路示例:
- Arduino数字电压表
- 光强度测量
- Raspberry Pi ADC教程
- Arduino欧姆表
- 黑暗探测器
- 树莓派应急灯