전압 분배기 규칙은 전자 회로 설계에서 가장 일반적인 개념 중 하나입니다. 그래서 오늘 우리는 전압 분배기 공식을 실제 예와 함께 공식이 파생 된 곳에서 자세히 논의했습니다. 또한 필요한 출력을 위해 전압 분배기 회로를 설계하는 방법을 설명했습니다.

전자 공학의 기초를 공부하는 동안 공식을 배우고이를 구현하는 규칙과 단계를 배우는 데 많은 어려움이 있습니다. 아래 항목에서는 수식을 쉽게 배울 수있는 방법과이를 기억하는 방법에 대해 설명했습니다.

전압 분배기 규칙이란 무엇입니까?

전압 분배기 규칙은 잠재적 분배기 규칙 또는 전위라고도합니다. 분할 규칙 또는 전압 분할 규칙.
간단히 VDR로 할당됩니다.
전압 분할 규칙은 회로 설계에서 다양한 전압 요구 사항을 지원하기 위해 회로도 및 적용 가능한 공식 및 그 파생에 대한 통찰력을 제공합니다.

전압 분배기 정의 :

전압의 큰 값을 작은 값으로 줄이는 데 사용되는 회로로 정의됩니다.

공식을 사용하여 조작 할 수있는 입력 전압의 일부로 필요한 출력 전압입니다.

전압 분배기 회로는 단일 전압 값을 여러 출력 값으로 나누는 회로입니다.

자연 회로의 :

자연 상 수동적 (활성 요소가 없기 때문에)
선형 동작 (출력은 선형 적으로 비례 입력)

전압 분배기 회로도 :

Fig (a), Fig (b) & Fig (c)는 전압 분배기 회로입니다. 다이어그램. 왜 같은 규칙에 대해 아래의 3 개의 회로가 있습니까?
답은 배열과 소스 기호가 다른 하나의 회로 일뿐입니다. 간단히 단순화하면 전기 연결에서 동일하다는 것을 알 수 있습니다.

분석 및 전압 분배기 규칙 공식 :

2 개의 저항이있는 전압 분배기 회로의 기본 다이어그램을 보여주는 그림 :

이것은 VDR과 그 공식을 보여주는 기본 회로 다이어그램입니다. 이것은 매우 응용적인 회로이며 공식은 일반적으로 회로 분석의 모든 곳에서 계산 출력 전압에 사용됩니다.

전압 분배기 유도 :

여기서 전압 공급은 V가 저항 r1 및 r2와 직렬로 연결됩니다.

그리고 전류 ‘i’가 그들을 통해 흐르고 r1에 v1의 전압 강하와 r2에 v2의 전압 강하가 발생합니다.
이것은 폐 루프이므로 흐르는 전류는 동일합니다.
For 출력 전압 공식을 도출하려면 각 저항에 옴 법칙을 적용하고 아래에 표시된 것처럼 KCL (Kirchhoff의 Kurrent 법칙)에서 얻은 방정식에 값을 입력해야합니다.

우리가 얻는 옴의 법칙에 따르면,
v1 = i☓r1 ———- (I)
v2 = i☓r2 ———– (II)

따라서
i = V / (r1 + r2)

(I) 및 (II)에서 “i”값을
대체하면
v1 = r1☓ (V / (r1 + r2))
v2 = r2☓ (V / (r1 + r2))

(광고 별 변수 만)
또한,
v1 = V☓ (r1 / (r1 + r2))
v2 = V☓ (r2 / (r1 + r2)) → (참고 : v2 = Vout) → (III )

분압기 회로에 대한 결론 :

• 방정식 → (III)에서 출력 전압이 출력 저항 (저항)의 전압 강하와 같다고 말할 수 있습니다. 출력을받는 부분)
  (3 개의 저항이 직렬로 연결된 회로를 확인하면 포인트를 얻을 수 있습니다.)
• 분모에서 저항의 값은 r1 및 r2의 등가 저항에 불과합니다. n 개의 저항이있는 r1 + r2 + r3 +… + rn 일 수 있습니다.

3 개의 저항이있는 전압 분배기와 그에 상응하는 값을 보여주는 그림 :

이 회로에서 (위의 유도에서 얻은 결론에 따라) :
→ 그림 1에서와 같이 Vout1은 저항 R2 및 R3의 전압입니다.

∴ 등가 직렬 저항 R2 및 R3을 취합니다.

그림 1 (a)와 동일

→ 그림 1에서 Vout2는 볼트입니다. 저항 R3에서만 사용됩니다.
∴ 등가 직렬 저항 R3이 사용됩니다.

그림 1 (b)와 동일합니다.

전압 분배기 회로 (VDR) / FAQ의 실제 예 :

앰프 바이어스 설계를 위해 1.5V의 출력 전압을 제공하는 전압 분배기를 설계합니다. 주어진 소스 전압은 5V입니다.

Given → Vo = 1.5V & Vin = 5V
from eq → (III) 또는 단순화 된 공식 (찾아보기 게시물의 첫 번째 이미지)

Vo = Vin. (R2 / (R1 + R2))

가정, R1 = 1KΩ
모든 값을 공식 : 1.5 = 5. (R2 / (1K + R2))
알겠습니다. R2 = 0.428KΩ

이제 위와 같이 회로를 설계하세요 !!!

입력 전압 소스의 전위차가 9V 인 경우 비교기에 대해 3V 및 6V의 다른 출력 전압을 제공하는 전압 분배기를 설계합니다.

직렬의 동일한 저항은 각 저항에 동일한 전압 강하를 제공합니다.
∴ 질문에 따르면

Vin = 9V, Vout1 = 6Volts 및 Vout2 = 3Volts

이로부터 가장 작은 출력은 3 볼트이고 또 다른 필요한 출력 전압은 6 볼트라는 결론을 내릴 수 있습니다.
그런 다음 동일한 값의 저항 3 개를 사용할 수 있습니다 (예 : 1kΩ)
∴ R1 = R2 = R3 = 1kΩ 설계가 완료되었습니다.

출력 전압이 입력의 절반과 같도록 전압 분배기를 설계하십시오. 주어진 소스 전압은 12V입니다.

Given → Vo = 1 / 2Vin & Vin = 12V

간단한 공식 사용 :
우리는 Vo = Vin. (R2 / (R1 + R2))

가정, R1 = 10KΩ
모든 값을 공식 ∴ 6 = 12에 입력합니다. (R2 / (10K + R2))
알겠습니다. R2 = 10KΩ

이제 이러한 구성 요소로 회로를 설계합니다 !!

병렬 회로에 전압 분배기 규칙을 적용 할 수 있습니까?
아니요 직렬 저항에만 적용되므로 병렬 회로에서 전압 분배기 규칙을 적용 할 수 없습니다. VDR이 옴의 법칙을 수정 한 이유 일뿐입니다.

분압기 규칙은 저항에만 적용 되나요?
아니요, 커패시터, 인덕터와 같은 모든 수동 소자에 적용 할 수 있습니다. 당신이 가정해야 할 유일한 것은 그들의 임피던스 (Z)입니다.
전압 분배기 규칙의 저항 대신 임피던스 방정식의 수정 된 공식과 함께 임피던스를 사용해야합니다.
저항은 Zr, Zc는 커패시터, 인덕터 용 Zl.

분압기 규칙 / 회로 적용 :

1) BJT 증폭기에서 바이어스 회로로 사용됩니다.

2) 연산 증폭기의 피드백 회로는 입력을 구동하고 전압 이득을 제어하기 위해 전압 분배기 규칙을 사용합니다.

3) 특정 전압이 기준 전압보다 크든 작든 다른 전압을 비교하는 데 사용되는 비교기의 중요한 회로입니다.

4) 로직 레벨 시프 팅은 전압 분배기 공식을 사용합니다.

보너스 팁 :

• 저항 R1과 R2가 동일한 경우 즉. 동일한 값의 출력 전압은 정확히 원래 입력의 절반 (50 %)입니다.
• 또한이 회로는 낮은 전압 소스가없는 경우에 유용하다는 것을 의미합니다.
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• 변압기 대신 사용할 수 있습니다 (부하가 큰 저항 임피던스를 갖는 경우에만 3W / 5W라고하는 고 와트 저항기를 사용해야합니다. 위험을 감수하기 때문에 실용적이지 않습니다. 전기 충격)
• 전선 테스터 (라이브 와이어 테스터)를 보셨는데, 이것은 저항 R1과 저항 R2가있는 전압 분배기 일 뿐이며 높은 임피던스 저 전류 소비 표시등으로 대체되었습니다.