Reguła dzielnika napięcia jest jedną z najczęściej stosowanych koncepcji w projektowaniu obwodów elektronicznych. Więc dzisiaj omówiliśmy szczegółowo wzór dzielnika napięcia, skąd pochodzi, skąd pochodzi wzór, wraz z praktycznym przykładem. Wyjaśniliśmy również, jak zaprojektować obwód dzielnika napięcia dla wymaganej mocy wyjściowej.

Podczas studiowania podstaw elektroniki napotykamy wiele wyzwań, ucząc się formuł, zasad i kroków ich wdrażania. Poniższe tematy obejmowały łatwą metodę uczenia się formuł oraz sztuczkę, aby je zapamiętać.

Co to jest zasada dzielnika napięcia?

Reguła dzielnika napięcia jest również nazywana regułą dzielnika potencjału lub potencjałem reguła podziału lub reguła dzielenia napięcia.
Krótko mówiąc, jest ona przypisana jako VDR.
Reguły dzielnika napięcia zapewniają wgląd w schematyczny schemat obwodu oraz odpowiedni wzór i jego wyprowadzenie, aby pomóc w określeniu różnych wymagań dotyczących napięcia podczas projektowania obwodu.

Definicja dzielnika napięcia:

Jest zdefiniowany jako obwód, który jest używany do zmniejszenia dużej wartości napięcia do mniejszej.

Daje wymagane napięcie wyjściowe jako ułamek napięcia wejściowego, którym można manipulować za pomocą wzoru.

Obwód dzielnika napięcia to obwód, który dzieli pojedynczą wartość napięcia na wiele wartości wyjściowych.

Natura obwodu:

Z natury pasywny (ponieważ nie ma elementów aktywnych)
Zachowanie liniowe (wyjście jest liniowo proporcjonalne do wejścia)

Schemat dzielnika napięcia:

Rys (a), Rys (b) & Rys (c) to obwód dzielnika napięcia diagramy. Dlaczego trzy obwody poniżej dla tej samej reguły?
Odpowiedź brzmi: są to tylko jeden obwód z różnymi układami i symbolem źródła. Wystarczy je uprościć, a przekonasz się, że są takie same w połączeniach elektrycznych.

Analiza i wzór reguły dzielnika napięcia:

Rysunek przedstawiający podstawowy schemat obwodu dzielnika napięcia, który ma dwa rezystory:

To jest podstawowy schemat obwodu, który przedstawia VDR i jego wzór. Jest to obwód bardzo aplikacyjny, a wzór jest generalnie używany do obliczania napięcia wyjściowego wszędzie w analizie obwodów

Wyprowadzenie dzielnika napięcia :

Tutaj napięcie zasilające to V jest połączone szeregowo z rezystorami r1 i r2.

A prąd „i” przepływa przez nie, powodując spadek napięcia v1 na r1 i spadek napięcia v2 na r2.
Ponieważ jest to pętla zamknięta, przepływający prąd będzie taki sam.
wyprowadzając wzory na napięcie wyjściowe, musimy zastosować prawo Ohma na każdym rezystorze i umieścić wartości w równaniu uzyskanym przez KCL (prawo Kurrenta Kirchhoffa), jak pokazano poniżej, krok po kroku:

Zgodnie z prawem Ohma otrzymujemy,
v1 = i☓r1 ———- (I)
v2 = i☓r2 ———– (II)

Zatem
i = V / (r1 + r2)

Podstawiając wartość „i” w (I) i (II)
otrzymujemy,
v1 = r1☓ (V / (r1 + r2))
v2 = r2☓ (V / (r1 + r2))

(według reklamy justowanie zmiennych)
Ponadto
v1 = V☓ (r1 / (r1 + r2))
v2 = V☓ (r2 / (r1 + r2)) → (uwaga: v2 = Vout) → (III )

Wniosek dotyczący obwodu dzielnika napięcia:

• Z równania → (III) możemy powiedzieć, że napięcie wyjściowe jest równe spadkowi napięcia na rezystorze wyjściowym (rezystor przez którą bierzemy wyjście)
  (sprawdź obwód z 3 rezystorami połączonymi szeregowo, otrzymasz punkt)
• Wartości rezystora w mianowniku to nic innego jak równoważny rezystor r1 i r2, może to być r1 + r2 + r3 +… + rn, gdzie n liczba rezystorów.

Rysunek przedstawiający dzielnik napięcia z 3 rezystorami i jego odpowiednikami:

W tym obwodzie (zgodnie z powyższym wnioskiem z wyprowadzeń):
→ Jak na rys. 1 Vout1 to napięcie na rezystorze R2 i R3

∴Równoważne rezystancje szeregowe R2 i R3 są brane.

to samo dla rys. 1 (a)

→ Na rys. 1 Vout2 to napięcie wiek tylko na rezystorze R3
∴ przyjmuje się równoważną rezystancję szeregową R3.

to samo dla rys. 1 (b)

Praktyczny przykład obwodu dzielnika napięcia (VDR) / FAQ:

Zaprojektuj dzielnik napięcia, aby uzyskać napięcie wyjściowe 1,5 V do zaprojektowania polaryzacji wzmacniacza. Podane napięcie źródła wynosi 5V.

Biorąc pod uwagę → Vo = 1,5 V & Vin = 5V
z równania → (III) lub uproszczonego wzoru (poszukaj 1. obraz postu)

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

Zakładając, że R1 = 1KΩ
umieść wszystkie wartości w wzór: 1,5 = 5 (R2 / (1K + R2))
Otrzymujemy R2 = 0,428KΩ

Teraz zaprojektuj obwód, jak pokazano powyżej !!!

Zaprojektuj dzielnik napięcia, aby uzyskać różne napięcia wyjściowe 3 V i 6 V dla komparatora, zakładając, że źródło napięcia wejściowego ma różnicę potencjałów 9 V.

Ponieważ równy rezystor szeregowo zapewnia równy spadek napięcia na każdym rezystorze.
∴ zgodnie z pytaniem,

Vin = 9 woltów, Vout1 = 6 woltów i Vout2 = 3 wolty

Z tego możemy wywnioskować, że najmniejsze wyjście to 3 wolty, a inne wymagane napięcie wyjściowe to 6 V.
Następnie możemy użyć trzech rezystorów o tych samych wartościach. (Powiedzmy 1 kΩ)
∴ R1 = R2 = R3 = 1kΩ projekt jest zakończony.

Zaprojektuj dzielnik napięcia tak, aby napięcie wyjściowe było równe połowie wartości wejściowej. Podane napięcie źródła wynosi 12 V.

Biorąc pod uwagę → Vo = 1 / 2Vin & Vin = 12V

używając uproszczonego wzoru:
mamy, Vo = Vin. (R2 / (R1 + R2))

Zakładając, że R1 = 10KΩ
wstaw wszystkie wartości do wzoru ∴ 6 = 12. (R2 / (10K + R2))
Otrzymujemy R2 = 10 kΩ

Teraz zaprojektuj obwód z tymi elementami !!

Czy możemy zastosować zasadę dzielnika napięcia w obwodach równoległych?
Nie, ty nie może stosować zasady dzielnika napięcia w obwodzie równoległym, ponieważ ma ona zastosowanie tylko do rezystorów połączonych szeregowo. Jedynym powodem, dla którego VDR jest modyfikacja prawa Ohma.

Czy zasada dzielnika napięcia ma zastosowanie tylko do rezystorów?
Nie, można ją zastosować do dowolnego elementu pasywnego, takiego jak kondensator i cewka indukcyjna. Jedyne, co musisz założyć, to ich impedancja (Z).
Zamiast rezystora w regule dzielnika napięcia należy użyć impedancji wraz ze zmodyfikowanym wzorem równań impedancji.
Zr dla rezystora, Zc dla kondensator, Zl dla cewki indukcyjnej.

Zastosowanie zasady / obwodu dzielnika napięcia:

1) Jest używany jako obwód polaryzujący we wzmacniaczu BJT.

2) Obwód sprzężenia zwrotnego we wzmacniaczu operacyjnym wykorzystuje zasadę dzielnika napięcia do sterowania wejściem i kontrolowania wzmocnienia napięcia.

3) Jest ważny obwód w komparatorze, który jest używany do porównywania różnych napięć, niezależnie od tego, czy dane napięcie jest większe, czy mniejsze od napięcia odniesienia.

4) Przesunięcie poziomu logicznego wykorzystuje wzór dzielnika napięcia.

Dodatkowe wskazówki:

• Gdy rezystor R1 i R2 są takie same, tj. tej samej wartości, to napięcie wyjściowe jest dokładnie równe połowie (50%) pierwotnego napięcia wejściowego.
• Ponadto ten obwód sugeruje, że jest przydatny tam, gdzie nie mamy źródła niższego napięcia.
• Może być używany jako zamiennik transformatora (tylko i tylko jeśli obciążenie ma dużą impedancję rezystancyjną, musimy użyć rezystorów o dużej mocy, powiedzmy 3W / 5W, jest bardzo mniej praktycznie używany, ponieważ niesie ze sobą ryzyko porażenia prądem)
• Zauważyłeś tester linii elektrycznych (tester przewodów pod napięciem), jest to nic innego jak dzielnik napięcia z rezystorem R1 i rezystorem R2, który został zastąpiony lampką kontrolną pobierającą niski prąd o wysokiej impedancji. >