分压器与电阻器串联


13

使用分压器与仅串联使用电阻之间有何区别?

因此,例如,我有一个12V的输入电压,并且在分压器中有两个电阻R1 = 10k,R2 = 10k,所以我的电压平均分配到6V。与串联一个电阻(R = 6k,I = 1mA)有何不同?


1
您在这里要问的内容还不清楚,您能否澄清一下?例如,您是说用6k电阻作为电流源吗?如果是这样,您是指与电流源串联还是并联?如果串联且没有负载,它将采用无限电压(假设理想电源),我想您可能已经用6k串联了6V电压源...
Oli Glaser 2012年

1
您能解释一下您要做什么吗?我相信您对基本概念有误解,但是在没有上下文的情况下很难解释正确的概念。就像您要将电压减半以供ADC读取一样吗?
Kellenjb'1

Answers:


10

如果从您提到的电阻分压器电路汲取1mA电流,它将输出1伏特(上部电阻器将流过1.1mA电流,因此下降11伏特;在这1.1mA电流中,0.1mA将流经下部电阻器,而其余的电流流经下部电阻器1mA将进入您的负载)。6K电阻会下降6伏,从而将6伏馈入100mA负载。

如果负载电流或负载电阻是一个已知的恒定值,则可以计算出一个串联电阻,它将一个已知的输入电压转换成任何所需的已知的较低的负载电压。但是,如果无法准确知道负载电流或电阻,则偏离理想值将导致负载电压与预期值不同。输入电压和负载电压之间的差越大,负载电压的变化就越大。

增加一个负载电阻器将有效地增加一个已知的固定负载,除了可能可变的负载。假设一个人有一个12伏的电源,在6伏时的预期负载为10uA +/- 5uA。如果仅使用一个尺寸为10uA的串联电阻(600K),则在5uA(向负载提供9伏)时,它只会下降3V;在15uA(向负载提供3V电压)时,它只会下降9V。与负载并联添加一个6.06K电阻会导致总电流消耗约为1.000mA +/- 0.005mA,需要将上部电阻更改为6K。由于负载电流的变化仅会影响总电流约0.5%,因此它们只会影响上电阻的压降约0.5%。

如果电源电压稳定且输出电流较小,则分压器可能是产生稳定电压的实用方法。不幸的是,为了使分压器产生稳定的电压,相对于负载电流的可能绝对变化,流经下部电阻器的电流(因而浪费了)必须很大。当输出电流为皮安级时,这通常没有问题;当输出电流为微安级时,有时是可以接受的;当输出电流为安培级时,通常变得不可接受。


这是我在搜索一个小时以获得良好解释时所阅读的最佳答案。它涵盖了所有细节,该示例很棒,您的最后一段也很不错。谢谢!
IceFire

但是为什么要5.94K电阻?一个R1 = 600k和R2 = 5.94k的分压器可产生0.0098V,这与6V相差甚远吗?
IceFire '19

1
@IceFire:我忘了提一句,添加负载电阻后,必须重新计算上电阻以适应增加的负载。我也认为我可能应该说6.06K电阻。
超级猫

嗯,好的,这使它更清晰了。如果可行,还可以简要介绍一下如何达到1mA吗?我尝试了R2 /(R1 + R2)和其他东西,但从未得到这个结果……
IceFire

电流由负载及其并联的任何电阻的组合来设定。选择1mA的值是裸负载电阻的100倍(将负载电流变化的影响减小100倍);选择6.06K以在6伏时通过990uA。然后需要调整顶部电阻,使其在1mA时下降6伏。
supercat



1

这有什么不同

“与”有何不同?

输出等效电路(假设您的意思是分压器的中心节点是输出)和输入电压所呈现的负载有两个明显的区别。

分压器的输出具有6V的戴维南等效电压,输出阻抗为5K。电阻的输出+ 1mA电流源负载= 6V,输出阻抗为6K。

通过20K负载,分压器电源上的负载为0.6mA。电阻器+电流源的电源负载为电流源负载(恒定电流)。


1

我认为这里有些混乱,也有一些好的思考。如果您只是想从12伏特降低6伏特,那么所提出的问题的区别可能是没有。这将取决于应用程序。在正确的情况下,任何一种都可能会成功。

在分压器的情况下,如果中心点上的负载不带电流,则中心点将为6伏;在单个电阻为1 mA的情况下,如果负载恰好为1 mA,则输出将为6伏。但是,它们是2种不同的应用,如果在第一种情况下负载不是无限阻抗,或者在第二种情况下负载到12 V回路的电流为6k Ohm(或1 mA电流吸收器),则它们都不是精确的。

如果要使用分压器从另一个电压分压器创建一个电压电平,则可以使用分压器进行分压,但是您需要知道终端的阻抗是多少,以便可以计算出完整的电压。电路电压和电流流动,如果可以将任何终端视为理想的电流或电压源(允许您忽略其阻抗)。假设最初问题中的分压器在12伏电源与其返回之间,并且电压源的阻抗足够低,可以忽略,那么问题的答案取决于输出点对12伏电源的阻抗是多少或12伏返回。要查看分压器输出点的电压,

如果负载阻抗比6K大几个数量级,那么在大多数情况下,您可以忽略它们。

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.