Pravidlo rozdělovače napětí je jedním z nejběžnějších konceptů v konstrukci elektronických obvodů. Dnes jsme tedy podrobně diskutovali vzorec děliče napětí, odkud pochází, odkud je vzorec odvozen, spolu s některými praktickými příklady. Rovněž jsme vysvětlili, jak navrhnout obvod děliče napětí pro požadovaný výstup.

Při studiu základů elektroniky čelíme mnoha výzvám při osvojování vzorců pravidel a kroků k jejich implementaci. Níže uvedená témata se zabývala snadnou metodou osvojování vzorců a trikem, jak si je zapamatovat.

Co je pravidlo rozdělovače napětí?

Pravidlo rozdělovače napětí se také nazývá pravidlo rozdělovače potenciálu nebo potenciál pravidlo dělení nebo pravidlo dělení napětí.
Stručně řečeno, je přiřazeno jako VDR.
Pravidla děliče napětí poskytují přehled o schématickém schématu zapojení a použitelném vzorci a jeho derivaci, aby pomohly s různými požadavky na napětí při navrhování obvodu.

Definice děliče napětí:

Je definován jako obvod, který slouží ke snížení velké hodnoty napětí na menší hodnotu.

Poskytuje požadované výstupní napětí jako zlomek vstupního napětí, s nímž lze manipulovat pomocí vzorce.

Obvod děliče napětí je obvod, který rozděluje jednu hodnotu napětí na více výstupních hodnot.

Příroda obvodu:

Pasivní charakter (protože nemá žádné aktivní prvky)
Lineární chování (výstup je lineárně proporcionální) na vstup)

Schémata děliče napětí:

Obr (a), obr. (b) & Obr (c) jsou obvod děliče napětí diagramy. Proč tři okruhy níže pro stejné pravidlo?
Takže odpověď, jsou to jen jeden okruh s různým uspořádáním a zdrojovým symbolem. Stačí je zjednodušit a zjistíte, že jsou stejná i v elektrických připojeních.

Vzorec pravidla analýzy a dělení napětí:

Obrázek znázorňující základní schéma obvodu děliče napětí, který má dva odpory:

Toto je základní obvodové schéma, které ukazuje VDR a jeho vzorec. Jedná se o velmi užitečný obvod a vzorec se obecně používá pro výpočet výstupního napětí všude při analýze obvodů.

Derivace děliče napětí :

Zde je napájecí napětí V zapojeno do série s rezistorem r1 a r2.

A proud ‚i‘ teče, i když způsobují pokles napětí v1 přes r1 a pokles napětí v2 přes r2.
Jelikož se jedná o uzavřenou smyčku, proud teče, i když bude stejný.
Pro odvození vzorců výstupního napětí musíme použít Ohmův zákon na každý rezistor a uvedení hodnot do rovnice získané KCL (Kirchhoffův Kurrentův zákon), jak je ukázáno níže krok za krokem:

Podle Ohmova zákona dostaneme,
v1 = i☓r1 ———- (I)
v2 = i☓r2 ———– (II)

Proto,
i = V / (r1 + r2)

Nahrazení hodnoty „i“ v (I) a (II)
dostaneme,
v1 = r1☓ (V / (r1 + r2))
v2 = r2☓ (V / (r1 + r2))

(podle reklamy justing the variables)
Také,
v1 = V☓ (r1 / (r1 + r2))
v2 = V☓ (r2 / (r1 + r2)) → (poznámka: v2 = Vout) → (III )

Závěr k obvodu děliče napětí:

• Z rovnice → (III) můžeme říci, že výstupní napětí se rovná úbytku napětí na výstupním rezistoru (odpor přes který měříme výstup)
  (zkontrolujte obvod s 3 rezistory v sérii, získáte bod)
• Hodnoty rezistoru ve jmenovateli nejsou nic jiného než ekvivalentní rezistor r1 a r2, může to být r1 + r2 + r3 +… + rn, kde n počet rezistorů.

Obrázek zobrazující dělič napětí se 3 odpory a jeho ekvivalenty:

V tomto obvodu (podle výše uvedeného závěru z derivací):
→ Stejně jako na obr. 1 je Vout1 napětí na rezistoru R2 a R3

takenEkvivalentní sériový odporR2 a R3 jsou převzaty.

stejný pro obr. 1 (a)

→ Na obr. 1 je Vout2 volt věk pouze napříč rezistorem R3
je vzat ekvivalentní sériový odpor R3.

stejné pro obr. 1 (b)

Praktický příklad obvodu děliče napětí (VDR) / FAQ:

Navrhněte dělič napětí, který poskytne výstupní napětí 1,5 voltu pro návrh předpětí zesilovače. Dané zdrojové napětí je 5V.

Vzhledem k tomu, → Vo = 1,5V & Vin = 5V
z rovnice → (III) nebo zjednodušeného vzorce (hledejte 1. obrázek příspěvku)

Máme, Vo = Vin. (R2 / (R1 + R2))

Za předpokladu, že R1 = 1 KΩ
vložte všechny hodnoty do vzorec: 1,5 = 5. (R2 / (1K + R2))
Dostaneme, R2 = 0,428KΩ

Nyní navrhněte obvod, jak je uvedeno výše !!!

Navrhněte dělič napětí, který pro komparátor poskytne různé výstupní napětí 3 volty a 6 voltů, vzhledem k tomu, že zdroj vstupního napětí má potenciální rozdíl 9 voltů.

Protože stejný rezistor v sérii nabízí stejný pokles napětí na každém rezistoru.
∴ podle otázky,

Vin = 9 Voltů, Vout1 = 6Voltů a Vout2 = 3Volty

Z toho můžeme usoudit, že nejmenší výstup je 3 volty a další požadované výstupní napětí je 6 voltů.
Potom můžeme použít tři rezistory se stejnými hodnotami (řekněme 1 kΩ)
∴ R1 = R2 = R3 = 1 kΩ návrh je dokončen.

Navrhněte dělič napětí tak, aby výstupní napětí odpovídalo polovině vstupu. Dané napětí zdroje je 12V.

Vzhledem k tomu, → Vo = 1 / 2Vin & Vin = 12V

pomocí zjednodušeného vzorce:
máme, Vo = Vin. (R2 / (R1 + R2))

Za předpokladu, R1 = 10KΩ
vložte všechny hodnoty do vzorce ∴ 6 = 12. (R2 / (10K + R2))
Dostaneme, R2 = 10KΩ

Nyní navrhněte obvod s těmito součástmi !!

Můžeme použít pravidlo rozdělovače napětí v paralelních obvodech?
Ne vy nelze použít pravidlo děliče napětí v paralelním obvodu, protože je použitelné pouze pro rezistory v sérii. Pouze důvod, proč je VDR modifikací Ohmova zákona.

Platí pravidlo pro dělič napětí pouze pro rezistory?
Ne, lze jej použít na jakýkoli pasivní prvek, jako je kondenzátor a induktor. Jediná věc, kterou musíte předpokládat, je jejich impedance (Z).
Namísto odporu v pravidle děliče napětí musíte použít impedanci spolu s upraveným vzorcem impedančních rovnic.
Zr pro rezistor, Zc pro kondenzátor, Zl pro induktor.

Použití pravidla / obvodu děliče napětí:

1) Je používá se jako předpínací obvod v zesilovači BJT.

2) Zpětná vazba Obvod v operačním zesilovači používá pravidlo děliče napětí pro řízení vstupu a řízení zesílení napětí.

3) Je důležitý obvod v komparátoru, který se používá k porovnání různých napětí, ať už je konkrétní napětí větší nebo menší než referenční napětí.

4) Posun logické úrovně používá vzorec děliče napětí.

Bonusové tipy:

• Když jsou rezistor R1 a R2 stejný, tj. stejné hodnoty, pak je výstupní napětí přesně polovina (50%) původního vstupu.
• Tento obvod také naznačuje, že je užitečný tam, kde nemáme nižší zdroj napětí.
• Lze jej použít jako náhradu transformátoru (pouze a pouze pokud má zátěž velkou odporovou impedanci, musíme použít rezistory s vysokým příkonem, řekněme 3 W / 5 W, používá se velmi méně prakticky, protože má riziko úrazu elektrickým proudem)
• Zaznamenali jste tester elektrického vedení (tester pod napětím), není to nic jiného než dělič napětí s rezistorem R1 a rezistorem R2, který je nahrazen kontrolkou s vysokou impedancí a nízkým proudem.