Die Spannungsteilerregel ist eines der häufigsten Konzepte beim Entwurf elektronischer Schaltungen. Daher haben wir heute die Spannungsteilerformel, von der sie stammt, zusammen mit einem praktischen Beispiel ausführlich erörtert. Wir haben auch erklärt, wie eine Spannungsteilerschaltung für den erforderlichen Ausgang entworfen wird.

Während wir die Grundlagen der Elektronik studieren, stehen wir vor vielen Herausforderungen, die Formeln, Regeln und Schritte zu lernen, um sie zu implementieren. In den folgenden Themen wurde die einfache Methode zum Erlernen von Formeln sowie der Trick zum Erinnern behandelt.

Was ist eine Spannungsteilerregel?

Die Spannungsteilerregel wird auch als potenzielle Teilerregel oder Potenzial bezeichnet Teilungsregel oder Spannungsteilungsregel.
Kurz gesagt, sie wird als VDR zugewiesen.
Spannungsteilerregeln geben einen Einblick in das schematische Schaltbild und die anwendbare Formel und deren Ableitung, um bei unterschiedlichen Spannungsanforderungen beim Schaltungsentwurf zu helfen.

Definition des Spannungsteilers:

Es ist definiert als die Schaltung, mit der der große Wert der Spannung auf den kleineren Wert reduziert wird.

Sie gibt die erforderliche Ausgangsspannung als Bruchteil der Eingangsspannung, die unter Verwendung der Formel manipuliert werden kann.

Eine Spannungsteilerschaltung ist eine Schaltung, die den einzelnen Spannungswert in die mehreren Ausgangswerte unterteilt.

Natur der Schaltung:

Passiv (da es keine aktiven Elemente enthält)
Lineares Verhalten (Ausgabe ist linear proportional zur Eingabe)

Spannungsteiler-Schemata:

Abb. (a), Abb. (b) & Abb. (c) sind Spannungsteilerschaltungen Diagramme. Warum drei Schaltkreise unten für dieselbe Regel?
Die Antwort lautet also, es handelt sich nur um einen Schaltkreis mit unterschiedlichen Anordnungen und Quellensymbolen. Vereinfachen Sie sie einfach. Sie werden feststellen, dass sie bei elektrischen Verbindungen gleich sind.

Formel für Analyse- und Spannungsteilerregel:

Abbildung zeigt ein grundlegendes Diagramm einer Spannungsteilerschaltung mit zwei Widerständen:

Dies ist das grundlegende Schaltbild, das den VDR und seine Formel zeigt. Dies ist eine sehr anwendbare Schaltung, und die Formel wird im Allgemeinen für die Berechnung der Ausgangsspannung überall bei der Analyse der Schaltungen verwendet.

Ableitung des Spannungsteilers :

Hier ist die Spannungsversorgung V in Reihe mit den Widerständen r1 und r2 geschaltet.

Und der Strom ‚i‘ fließt durch sie und verursacht einen Spannungsabfall von v1 über r1 und einen Spannungsabfall von v2 über r2.
Da dies ein geschlossener Regelkreis ist, ist der Strom, der durch ihn fließt, der gleiche.
Für Ableiten von Ausgangsspannungsformeln müssen wir das Ohmsche Gesetz auf jeden Widerstand anwenden und die Werte in die von KCL (Kirchhoffs Kurrentes Gesetz) erhaltene Gleichung einfügen, wie unten Schritt für Schritt gezeigt:

Nach dem Ohmschen Gesetz erhalten wir
v1 = i☓r1 ———- (I)
v2 = i☓r2 ———– (II)

Daher ist
i = V / (r1 + r2)

Wenn wir den Wert von „i“ in (I) und (II) einsetzen, erhalten wir
v1 = r1☓ (V / (r1 + r2))
v2 = r2☓ (V / (r1 + r2))

(durch Anzeige) Justieren der Variablen)
Auch
v1 = V☓ (r1 / (r1 + r2))
v2 = V☓ (r2 / (r1 + r2)) → (Anmerkung: v2 = Vout) → (III )

Schlussfolgerung zur Spannungsteilerschaltung:

• Aus Gleichung → (III) können wir sagen, dass die Ausgangsspannung gleich einem Spannungsabfall am Ausgangswiderstand (dem Widerstand) ist über die wir den Ausgang nehmen)
  (überprüfen Sie die Schaltung mit 3 Widerständen in Reihe, Sie erhalten den Punkt)
• Die Werte des Widerstands am Nenner sind nichts anderes als der äquivalente Widerstand von r1 und r2, es kann r1 + r2 + r3 +… + rn sein, wobei n Anzahl von Widerständen.

Abbildung zeigt den Spannungsteiler mit 3 Widerständen und seinen Äquivalenten:

In dieser Schaltung (gemäß der obigen Schlussfolgerung aus Ableitungen):
→ Wie in 1 ist Vout1 die Spannung über den Widerständen R2 und R3

ivalentäquivalenter Serienwiderstand R2 und R3 werden genommen.

dasselbe für Fig. 1 (a)

→ In Abb. 1 ist Vout2 das Volt Alter nur über Widerstand R3
Es wird ein äquivalenter Serienwiderstand R3 genommen.

dasselbe für Fig. 1 (b)

Das praktische Beispiel für eine Spannungsteilerschaltung (VDR) / FAQ:

Entwerfen Sie einen Spannungsteiler, um die Ausgangsspannung von 1,5 Volt für den Entwurf einer Verstärkervorspannung zu erhalten. Die angegebene Quellenspannung beträgt 5 V.

Gegeben → Vo = 1,5 V & Vin = 5 V
aus Gleichung → (III) oder vereinfachter Formel (suchen nach 1. Bild des Beitrags)

haben wir, Vo = Vin. (R2 / (R1 + R2))

Angenommen, R1 = 1KΩ
setzen Sie alle Werte in die Formel: 1,5 = 5. (R2 / (1K + R2))
Wir erhalten, R2 = 0,428KΩ

Entwerfen Sie nun die Schaltung wie oben gezeigt !!!

Entwerfen Sie einen Spannungsteiler, um die unterschiedliche Ausgangsspannung von 3 Volt und 6 Volt für den Komparator zu erhalten, vorausgesetzt, die Eingangsspannungsquelle weist eine Potentialdifferenz von 9 Volt auf.

Da ein gleicher Widerstand in Reihe einen gleichen Spannungsabfall über jeden Widerstand bietet.
∴ gemäß der Frage

Vin = 9 Volt, Vout1 = 6 Volt und Vout2 = 3 Volt

Daraus können wir schließen, dass der kleinste Ausgang 3 Volt und eine andere erforderliche Ausgangsspannung 6 Volt beträgt.
Dann können wir drei Widerstände mit denselben Werten verwenden (z. B. 1 kΩ).
1 R1 = R2 = R3 = 1 kΩ Der Entwurf ist abgeschlossen.

Entwerfen Sie einen Spannungsteiler, um die Ausgangsspannung auf die Hälfte des Eingangs zu bringen. Die angegebene Quellenspannung beträgt 12 V.

Gegeben → Vo = 1 / 2Vin & Vin = 12V

unter Verwendung der vereinfachten Formel:
wir haben Vo = Vin. (R2 / (R1 + R2))

Angenommen, R1 = 10 KΩ
setzen Sie alle Werte in die Formel ∴ 6 = 12. (R2 / (10K +) R2))
Wir erhalten, R2 = 10KΩ

Entwerfen Sie nun die Schaltung mit diesen Komponenten !!

Können wir die Spannungsteilerregel in Parallelschaltungen anwenden?
Nein, Sie Die Spannungsteilerregel kann nicht in einer Parallelschaltung angewendet werden, da sie nur für in Reihe geschaltete Widerstände gilt. Nur der Grund, warum VDR die Änderung des Ohmschen Gesetzes ist.

Gilt die Spannungsteilerregel nur für Widerstände?
Nein, sie kann auf jedes passive Element wie Kondensator und Induktor angewendet werden. Das einzige, was Sie annehmen müssen, ist ihre Impedanz (Z).
Anstelle des Widerstands in der Spannungsteilerregel müssen Sie die Impedanz zusammen mit der modifizierten Formel der Impedanzgleichungen verwenden.
Zr für einen Widerstand, Zc für einen Kondensator, Zl für eine Induktivität.

Anwendung der Spannungsteilerregel / -schaltung:

1) Es ist wird als Vorspannungsschaltung im BJT-Verstärker verwendet.

2) Die Rückkopplungsschaltung im Operationsverstärker verwendet die Spannungsteilerregel zum Ansteuern des Eingangs und zum Steuern der Spannungsverstärkung.

3) Dies ist der Fall Die wichtige Schaltung im Komparator, die zum Vergleichen verschiedener Spannungen verwendet wird, unabhängig davon, ob die bestimmte Spannung größer oder kleiner als die Referenzspannung ist.

4) Die Verschiebung des Logikpegels verwendet die Spannungsteilerformel.

Bonus-Tipps:

• Wenn der Widerstand R1 und R2 gleich sind, dh. Bei gleichem Wert entspricht die Ausgangsspannung genau der Hälfte (50%) des ursprünglichen Eingangs.
• Diese Schaltung impliziert auch, dass sie nützlich ist, wenn wir keine Quelle mit niedrigerer Spannung haben. li>
• Es kann als Ersatz für den Transformator verwendet werden (nur und nur wenn die Last eine große Widerstandsimpedanz hat, müssen wir Widerstände mit hoher Leistung verwenden, z. B. 3 W / 5 W, es wird sehr wenig praktisch verwendet, da es das Risiko birgt von elektrischem Schlag)
• Sie haben einen elektrischen Leitungstester (stromführenden Drahttester) bemerkt. Es ist nichts anderes als ein Spannungsteiler mit Widerstand R1 und Widerstand R2, der durch eine hochohmige Kontrollleuchte mit geringem Stromverbrauch ersetzt wird.