Делитель напряжения

В составе делителя напряжения для получения фиксированного значения напряжения употребляют резисторы. В данном случае выходное напряжение Uвых связано с входным Uвх (без учета вероятного сопротивления нагрузки) последующим соотношением:

Uвых = Uвх х (R2 / R1 + R2)

Рис. 1. Делитель напряжения

Пример. При помощи резисторного делителя необходимо получить на нагрузке сопротивлением 100 кОм напряжение 1 В от источника неизменного напряжения 5 В. Требуемый коэффициент деления напряжения 1/5 = 0,2. Используем делитель, схема которого приведена на рис. 1.

Сопротивление резисторов R1 и R2 должно быть существенно меньше 100 кОм. В данном случае при расчете делителя сопротивление нагрузки можно не учесть.

Как следует, R2 / (R1 +R2) R2 = 0,2

R2 = 0,2R1 + 0,2R2.

R1 = 4R2

Потому можно избрать R2 = 1 кОм, R1 — 4 кОм. Сопротивление R1 получим методом поочередного соединения стандартных резисторов 1,8 и 2,2 кОм, выполненных на базе железной пленки с точностью ±1% (мощностью 0,25 Вт).

Следует держать в голове, что сам делитель потребляет ток от первичного источника (в этом случае 1 мА) и этот ток будет возрастать с уменьшением сопротивлений резисторов делителя.

Для получения данного значения напряжения следует использовать высокоточные резисторы.

Недочетом обычного резисторного делителя напряжения будет то, что с конфигурацией сопротивления нагрузки выходное напряжение (Uвых) делителя меняется. Ддя уменьшения воздействия нагрузки на Uвыхнеобходимо выбирать соротивление R2 по последней мере в 10 раз меньше малого сопротивления нагрузки.

Принципиально держать в голове о том, что с уменьшением сопротивлений резисторов R1 и R2 вырастает ток, потребляемый от источника входного напряжения. Обычно этот ток не должен превосходить 1—10 мА.

Делитель тока

Резисторы употребляются также для того, чтоб заданную долю общего тока навести в соответственное плечо делителя. К примеру, в схеме на рис. 2 ток I составляет часть общего тока Iвх, определяемую сопротивлениями резисторов Rl и R2, т.е. можно записать, что Iвых = Iвх х (R1 / R2 + R1)

Пример. Стрелка измерительного прибора отклоняется на всю шкалу в этом случае, если неизменный ток в подвижной катушке равен 1 мА. Активное сопротивление обмотки катушки составляет 100 Ом. Высчитайте сопротивление измерительного шунта так, чтоб стрелка прибора очень отклонялась при входном токе 10 мА (см. рис. 3).

Рис. 2 Делитель тока

Рис. 3.

Коэффициент деления тока определяется соотношением:

Iвых / Iвх = 1/10 = 0,1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 Ом.

Отсюда,

0,1R1 + 0,1R2 = R1

0,1R1 + 10 = R1

R1 = 10/0,9 = 11,1 Ом

Требуемое сопротивление резистора R1 можно получить методом поочередного соединения 2-ух стандартных резисторов сопротивлением 9,1 и 2 Ом, выполненных на базе толстопленочной технологии с точностью ±2% (0,25 Вт). Заметим снова, что на рис. 3 сопротивление R2 — это внутреннее сопротивление измерительного прибора.

Для обеспечения неплохой точности деления токов следует использовать высокоточные (± 1 %) резисторы.