Пассивные схемы. Резистивный делитель

Делитель напряжения — устройство для деления постоянного или переменного напряжения, в котором входное и выходное напряжения связаны коэффициентом передачи .

Строится на основе активных, реактивных или нелинейных сопротивлений. Его можно представить как 2 участка цепи, называемых плечами, сумма напряжений на которых равна входному напряжению. Плечо между нулевым потенциалом и средней точкой называют нижним, а другое – верхним. Различают линейные и нелинейные делители напряжения. В линейных выходное напряжение изменяется по линейному закону в зависимости от входного. Такие делители используются для задания потенциалов и рабочих напряжений в различных точках электронных схем. В нелинейных делителях выходное напряжение зависит от коэффициента а нелинейно. Они применяются в функциональных потенциометрах.

Сопротивление может быть как активным, так и реактивным.

Потенициометр - это переменный резистор с тремя выводами. Центральный вывод соединен с подвижным контактом, который может соединяться с любой точкой резистивного элемента, позволяя гасить часть полного приложенного напряжения. Подвижный контакт может перемещаться от одного конца резистивного элемента к другому, позволяя выбирать любое значение напряжения между напряжением входного источника и нулем. Потенциометры широко используются в электронных схемах, поскольку с их помощью удается точно выполнить настройку выходного напряжения, желательного для конкретного применения.

Простейший резистивный делитель напряжения представляет собой два последовательно включённых резистора R1 и R2, подключённых к источнику напряжения U. Поскольку резисторы соединены последовательно, то ток через них будет постоянен. Падение напряжения (уменьшение потенциала при перемещении заряда от одной точки цепи до другой её точки) на каждом резисторе согласно закону Ома будет пропорционально сопротивлению: .

Сопротивление нагрузки делителя напряжения должно быть много больше собственного сопротивления делителя, чтобы в расчетах этим сопротивлением можно было пренебречь.

Делители напряжения используются как электромеханическое запоминающее устройство АВМ.

Расчёт выходного напряжения:

Эта формула предполагает, что в схеме нет нагрузки.

Если параллельно резистору R2 подключена резистивная нагрузка с конечным сопротивлением, выходное напряжение будет меньше, чем вычисленное, по формуле. Если сопротивление нагрузки приближается к сопротивлению R2, нагрузка будет отбирать все больше и больше тока из схемы. Это приведет к перераспределению падений напряжения в схеме, и выходное напряжение будет уже значительно отличаться от рассчитанного в соответствии с приведенной выше формулой напряжения.

Для определения выходного напряжения делителя при наличии нагрузки можно использовать стандартные методы расчетов в соответствии с законами Ома и Кирхгофа.

Правило: сопротивление нагрузки должно в десять или более раз превышать сопротивление R2. Чем выше значение сопротивления нагрузки по отношению к R2, тем ближе выходное напряжение будет к значению, рассчитанному в соответствии с приведенной ранее формулой.

Дата добавления: 2015-05-06