Softonic

Spänningsdelarkalkylator

Steg 1 / 3 V ut (V)
Nästa

En resistordelare är det enklaste sättet att skala ner en spänning: två resistorer i serie, med utgången avtappad mellan dem. Du hittar en på nästan varje ADC-ingång, på en potentiometers löpare, vid nivåanpassning från 5 V till 3,3 V och i noder för referensspänning. Ange inspänningen Vin och de två resistorvärdena R1 och R2, så ger den här kalkylatorn utspänningen Vout, strömmen genom delaren och den totala effekt som de två resistorerna förbrukar.

Så använder du kalkylatorn

  1. 1

    Ange inspänningen

    Skriv Vin i volt, till exempel 12 V.

  2. 2

    Ange R1 och R2 i ohm

    R1 är den övre resistorn och R2 den undre; utgången tappas av mellan dem. 10 kΩ vardera är en bra allmän utgångspunkt.

  3. 3

    Läs av utspänningen

    Vout = Vin × R2 / (R1 + R2) uppdateras medan du skriver.

  4. 4

    Kontrollera ström och effekt

    Verktyget visar även strömmen genom delaren och den totala effekt som båda resistorerna förbrukar, så att du håller dig inom budget.

Formlerna som den här kalkylatorn använder

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)

Ström genom de två seriekopplade resistorerna:

I = Vin / (R1 + R2)

Total effekt som delaren förbrukar (båda resistorerna tillsammans):

P = Vin × I = Vin² / (R1 + R2)

Om du behöver uppdelningen förbrukar varje resistor P_R1 = I² × R1 och P_R2 = I² × R2, och de två summerar alltid till den totala effekten P som verktyget visar.

Exempel: standarddelaren på 12 V

Med Vin = 12 V och R1 = R2 = 10 kΩ:

Vout = 12 × 10000 / (10000 + 10000) = 6 V
I    = 12 / 20000                    = 0.6 mA
P    = 12 × 0.0006                   = 7.2 mW

Två lika resistorer halverar alltid spänningen, och här förbrukar paret ofarliga 7,2 mW.

Dimensionera R2 för en önskad utspänning

Det här verktyget beräknar Vout, men du kan välja resistorer för en önskad utspänning genom att skriva om samma formel för hand. För att gå från 12 V till 3,3 V inför en ADC, med R1 = 10 kΩ:

R2 = R1 × Vout / (Vin - Vout)
   = 10000 × 3.3 / (12 - 3.3)
   = 3793 Ω

Närmaste standardvärde i E24-serien är 3,9 kΩ. Sätt tillbaka det i kalkylatorn: Vout = 12 × 3900 / 13900 = 3.37 V, tillräckligt nära för en ADC på 3,3 V med lite marginal.

Belastningsfällan

En spänningsdelare förutsätter att nästa steg inte drar någon ström. Om en verklig last med resistansen R_load sitter på utgången blir den effektiva undre resistorn R2 || R_load och Vout sjunker. Två tumregler:

  • Gör R_load minst 10× så stor som R2 för att hålla felet under ungefär 10 %.
  • Ännu bättre: låt delaren följas av en spänningsföljare med en operationsförstärkare. Den drar nästan ingen ström och ger en utgång med låg impedans.

Toleranser staplas

E24-resistorer har oftast ±5 %. I värsta fall summeras toleranserna för R1 och R2 till ungefär ±10 % på Vout. För en precisionsreferens, använd E96-resistorer med ±1 % eller en dedikerad zenerdiod eller spänningsreferens-IC.

Vanliga frågor

För batteridrivna konstruktioner, sikta på en total delarström på 10-100 µA (alltså R1 + R2 mellan 100 kΩ och 1 MΩ) för att spara energi. När belastning eller brus väger tyngre än strömförbrukningen, använd 1-10 kΩ per resistor.

Ja. Anslut de två yttre anslutningarna till Vin och jord och ta Vout från löparen. Samma formel gäller, men R1 + R2 är alltid lika med potentiometerns totala värde oavsett löparens läge.

Oftast är delarens impedans för hög för ADC:ns sample-and-hold-kondensator. Håll källimpedansen under det som ditt ADC-datablad anger (ofta under 10 kΩ för små mikrokontroller), eller lägg till en kondensator på 10-100 nF mellan ADC-ingången och jord.

Nej. Inspänningen och resistorvärdena används bara för att räkna ut resultatet; de sparas inte och loggas inte.

Relaterade verktyg

Kattmatkalkylator

Beräkna dagliga kalorier och matportioner för din katt utifrån vikt, ålder och aktivitetsnivå. Anpassar sig till torr-, våt- eller blandad matning.

Omvandlare från månader till år

Räkna om valfritt antal månader till år plus återstående månader. Praktiskt för lånetider, projektplaner, barns ålder och beräkning av anställningstid.

Kalkylator för vuxenlängd

Få en grov uppskattning av vuxenlängd från biologiska föräldrars längder. Verktyget ställer ingen diagnos.

Ödesnummerkalkylator

Beräkna ditt numerologiska ödesnummer (även kallat uttrycksnummer) utifrån ditt fullständiga födelsenamn med bokstav-till-tal-mappning och dess betydelse.

Metabolismkalkylator

Beräkna din basala metaboliska hastighet (BMR) och din totala dagliga energiförbrukning (TDEE) utifrån ålder, kön, vikt, längd och aktivitetsnivå.

Kalkylator för konvinkel

Beräkna halvvinkel, full toppvinkel, konicitet 1:N och diametral förändring från änddiametrar och axiell längd.

Verktyget finns på andra språk