Softonic

Калькулятор делителя напряжения

Шаг 1 / 3 В выход (В)
Далее

Резистивный делитель, самый простой способ понизить напряжение: два резистора соединены последовательно, а выход снимается между ними. Он встречается почти везде: на входах АЦП, на движке потенциометра, при согласовании уровней с 5 В до 3,3 В и в узлах опорного напряжения. Введите входное напряжение Vin и два значения сопротивления R1 и R2, и этот калькулятор выдаст выходное напряжение Vout, ток, протекающий через делитель, и суммарную мощность, рассеиваемую обоими резисторами.

Как пользоваться этим калькулятором

  1. 1

    Введите входное напряжение

    Укажите Vin в вольтах, например 12 В.

  2. 2

    Введите R1 и R2 в омах

    R1 является верхним резистором, а R2 нижним; выход снимается между ними. Хорошая универсальная отправная точка, по 10 кОм на каждый резистор.

  3. 3

    Считайте выходное напряжение

    Vout = Vin × R2 / (R1 + R2) обновляется по мере ввода.

  4. 4

    Проверьте ток и мощность

    Инструмент также показывает ток через делитель и суммарную мощность, рассеиваемую обоими резисторами, чтобы вы не вышли за рамки бюджета.

Формулы, которые использует этот калькулятор

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)

Ток через два последовательно соединённых резистора:

I = Vin / (R1 + R2)

Суммарная мощность, рассеиваемая делителем (оба резистора вместе):

P = Vin × I = Vin² / (R1 + R2)

Если нужна разбивка, каждый резистор рассеивает P_R1 = I² × R1 и P_R2 = I² × R2, и вместе они всегда дают суммарную мощность P, которую показывает инструмент.

Пример: делитель на 12 В по умолчанию

При Vin = 12 V и R1 = R2 = 10 kΩ:

Vout = 12 × 10000 / (10000 + 10000) = 6 V
I    = 12 / 20000                    = 0.6 mA
P    = 12 × 0.0006                   = 7.2 mW

Два одинаковых резистора всегда делят напряжение пополам, и здесь пара рассеивает безобидные 7,2 мВт.

Подбор R2 под нужное выходное напряжение

Этот инструмент вычисляет Vout, но резисторы под нужное напряжение можно подобрать, преобразовав ту же формулу вручную. Чтобы понизить 12 В до 3,3 В для АЦП при R1 = 10 kΩ:

R2 = R1 × Vout / (Vin - Vout)
   = 10000 × 3.3 / (12 - 3.3)
   = 3793 Ω

Ближайшее стандартное значение из ряда E24, это 3,9 кОм. Введите его обратно в калькулятор: Vout = 12 × 3900 / 13900 = 3.37 V, достаточно близко для АЦП на 3,3 В с небольшим запасом.

Ловушка нагрузки

Делитель напряжения предполагает, что следующий каскад не потребляет тока. Если на выходе есть реальная нагрузка сопротивлением R_load, эффективный нижний резистор становится равен R2 || R_load, и Vout проседает. Два практических правила:

  • Делайте R_load хотя бы в 10 раз больше R2, чтобы удержать погрешность примерно ниже 10 %.
  • Ещё лучше, поставьте после делителя повторитель напряжения на операционном усилителе: он почти не потребляет тока и даёт выход с низким импедансом.

Накопление допусков

Резисторы E24 обычно имеют допуск ±5 %. В худшем случае допуски R1 и R2 складываются примерно до ±10 % по Vout. Для точного опорного источника используйте резисторы E96 с допуском ±1 % или специальную микросхему стабилитрона либо источника опорного напряжения.

Часто задаваемые вопросы

В устройствах с батарейным питанием стремитесь к суммарному току делителя 10-100 мкА (то есть R1 + R2 от 100 кОм до 1 МОм), чтобы экономить энергию. Когда нагрузка или шум важнее потребляемого тока, используйте 1-10 кОм на резистор.

Да. Подключите два крайних вывода к Vin и земле, а Vout снимайте с движка. Формула та же, но R1 + R2 всегда равно полному сопротивлению потенциометра независимо от положения движка.

Обычно импеданс делителя слишком велик для конденсатора выборки и хранения АЦП. Держите импеданс источника ниже значения, указанного в даташите вашего АЦП (часто менее 10 кОм для небольших микроконтроллеров), или добавьте конденсатор 10-100 нФ между входом АЦП и землёй.

Нет. Входное напряжение и значения сопротивления используются только для расчёта результата; они не сохраняются и не записываются в журнал.

Сопутствующие инструменты

Калькулятор длительности

Рассчитайте длительность между двумя часами в формате HH:MM, десятичных часах, минутах и секундах.

Калькулятор прогноза роста взрослого

Получите приблизительную оценку взрослого роста по росту биологических родителей. Инструмент не ставит диагнозов.

Калькулятор совместимости имен

Введите два имени и получите шуточную оценку совместимости, а также пифагорейское число каждого имени. Инструмент читает только латиницу (от A до Z), поэтому русское имя сначала запишите латинскими буквами.

Калькулятор «сколько часов назад»

Узнайте точные дату и время, которые были заданное число часов назад от текущего момента.

Конвертер дней в месяцы

Преобразуйте количество дней в месяцы, недели и годы, используя среднюю продолжительность месяца, 30,437 дня, готовый результат для планирования и оценок.

Калькулятор угла конуса

Рассчитайте полуугол, полный угол, конусность 1:N и диаметральный уклон по большому и малому диаметрам и осевой длине.

Инструмент доступен на других языках