Калькулятор резистивного делителя напряжения

Как работает делитель напряжения

Два резистора, включённые последовательно между входным напряжением и общим проводом, делят напряжение пропорционально сопротивлениям. Выходное напряжение снимается с нижнего резистора:

Uвых = Uвх · R2 / (R1 + R2)

Если нужно получить заданное напряжение, а R1 выбран, нижний резистор считают так: R2 = R1 · Uвых / (Uвх − Uвых).

Влияние нагрузки

Формула верна, пока к выходу ничего не подключено. Нагрузка Rн включается параллельно R2 и уменьшает выходное напряжение:

Uвых = Uвх · (R2 ∥ Rн) / (R1 + R2 ∥ Rн)

Практическое правило: ток нагрузки должен быть хотя бы в 10 раз меньше тока через делитель, то есть сопротивление нагрузки — в 10 и более раз больше R2. Делитель подходит для подачи опорного или измеряемого напряжения на вход АЦП, компаратора или вывод обратной связи стабилизатора, но не для питания устройств: для этого нужен стабилизатор.

Пример

Из 12 В нужно получить около 3,8 В для входа АЦП. R1 = 10 кОм, R2 = 4,7 кОм: Uвых = 12 · 4,7 / 14,7 ≈ 3,84 В, ток через делитель ≈ 0,82 мА. Если вход АЦП имеет сопротивление 100 кОм, напряжение снизится примерно до 3,72 В — ошибка более 3%. Чтобы уменьшить влияние, можно взять резисторы меньшего номинала или поставить на выход буферный операционный усилитель.

Как выбрать номиналы

• Ток: суммарное сопротивление 1–100 кОм — обычный выбор. Меньшее увеличивает потребление, большее делает делитель чувствительным к нагрузке, токам утечки и наводкам.
• Точность: погрешность выходного напряжения складывается из допусков обоих резисторов. Для обратной связи стабилизаторов и измерительных цепей берите ±1% (ряд E96).
• АЦП: многие АЦП микроконтроллеров требуют, чтобы сопротивление источника было не больше 10 кОм; при большем нужен конденсатор на входе.

Частые вопросы