Back

ⓘ Напонски разделник




Напонски разделник
                                     

ⓘ Напонски разделник

У eлектроници, напонски разделник је линеарно коло које даје излазни напон који представља део његовог улазног напона. Напонски разделник се односи на поделу напона између компоненте кола.

Пример напонског разделника се састоји од два отпорника или потенциометра у редној вези. Обично се користи за добијање референтног напона, или да је ниски напон сигнала пропорционалан напону који се мери, и такође се могу користити као сигнал Пригушник на ниским фреквенцијама. За једносмерну струју релативно ниских фреквенција, Напонски разделник може бити довољно прецизан ако су само отпорника, где се фреквентни одговор тражи преко широког опсега, као што је у осцилоскоп сонде, напонски разделник може имати капацитивни елемент додат да омогући компензацију за капацитивност оптерећења. У пренос електричне енергије, капацитивни напонски разделник се користи за мерење високог напона.

                                     

1. Општи случај

Напонски разделник наведен на терен је створена спајањем два електрична импеданса у серији, као што је приказано на слици 1. Улазни напон се примењује преко серије импеданси Z 1 and Z 2 и излазни напон је преко Z 2. Z 1 and Z 2 може да се састоји од било које комбинације елемената, као што су отпорник, индуктор и кондензатор. Примена Омов закону, однос између улазног напона, V in и излазног напона, V out, могу се наћи:

V o u t = Z 2 Z 1 + Z 2 ⋅ V i n {\displaystyle V_{\mathrm {out} }={\frac {Z_{2}}{Z_{1}+Z_{2}}}\cdot V_{\mathrm {in} }}

Доказ

V i n = I ⋅ Z 1 + Z 2 {\displaystyle V_{\mathrm {in} }=I\cdot Z_{1}+Z_{2}} V o u t = I ⋅ Z 2 {\displaystyle V_{\mathrm {out} }=I\cdot Z_{2}} I = V i n Z 1 + Z 2 {\displaystyle I={\frac {V_{\mathrm {in} }}{Z_{1}+Z_{2}}}} V o u t = V i n ⋅ Z 2 Z 1 + Z 2 {\displaystyle V_{\mathrm {out} }=V_{\mathrm {in} }\cdot {\frac {Z_{2}}{Z_{1}+Z_{2}}}}

Функција преноса такође познат као Преграда за напонског односа овог кола је једноставно:

H = V o u t V i n = Z 2 Z 1 + Z 2 {\displaystyle H={\frac {V_{out}}{V_{in}}}={\frac {Z_{2}}{Z_{1}+Z_{2}}}}

У принципу ова функција преноса је комплексих, рационална функција од фреквенција.

                                     

2. Примери

Отпорни разделник је случај где су обе импедансе, Z 1 and Z 2, су чисти отпорници слика 2. Заменом Z 1 = R 1 and Z 2 = R 2 у претходном изразу даје:

V o u t = R 2 R 1 + R 2 ⋅ V i n {\displaystyle V_{\mathrm {out} }={\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}\cdot V_{\mathrm {in} }}

Ако R 1 = R 2 онда

V o u t = 1 2 ⋅ V i n {\displaystyle V_{\mathrm {out} }={\frac {1}{2}}\cdot V_{\mathrm {in} }}

Ако V out =6V and V in =9V оба најчешће користе напон, онда:

V o u t V i n = R 2 R 1 + R 2 = 6 9 = 2 3 {\displaystyle {\frac {V_{\mathrm {out} }}{V_{\mathrm {in} }}}={\frac {R_{2}}{R_{1}+R_{2}}}={\frac {6}{9}}={\frac {2}{3}}}

и решавањем користећи алгебре, R 2 мора бити двоструко вредност R 1. Да бисте решили за R1:

R 1 = R 2 ⋅ V i n V o u t − R 2 {\displaystyle R_{1}={\frac {R_{2}\cdot V_{\mathrm {in} }}{V_{\mathrm {out} }}}-R_{2}}

Да бисте решили за R2:

R 2 = R 1 V i n V o u t − 1 {\displaystyle R_{2}={\frac {R_{1}}{(Било која струја цурења у цапацтиве елементима захтева употребу генерализованог израза са две импедансе. Избором паралелног R и C елемената у одговарајућим пропорцијама, иста подела однос може да се одржава преко корисног распон фреквенција. Ово се принцип примењује у плаћеним осцилоскопским сондама за повећање пропусног опсега мерења.
                                     

3. Ефекат учитавања

Излазни напон од напона разделник није фиксна већ варира у зависности од оптерећења. Да бисте добили разумно стабилан излазни напон излазна струја треба да буде мали део улазне струје. Мана овога је да је већина улазне струје се губи у облику топлоте у делитеља. Алтернатива је да користите регулатор напона.

                                     

4. Апликације

Напонснки разделници се користе за подешавање нивоа сигнала, пристрасности активних уређаја појачалима, и за мерење напона. Витстонов мост и мултиметар оба укључују напона преграде. Потенциометар се користи као променљиве напона разделник у контроли запремине радио. Напонски разделници се такође може користити да би микроконтролер за мерење отпорност сензора. Сензор је повезао у напона разделник поред познатог отпорника, а познато улазни напон је дат, а излазни напон се мери, а затим се користи за одређивање отпор сензора.

                                     

5. Спољашње везе

  • Java based search tool for analysing a potential divider circuit
  • Voltage divider tutorial video in HD
  • Voltage divider or potentiometer calculations
  • Online voltage divider calculator: chooses the best pair from a given series and also gives the color code
  • Voltage divider and current calculator with variable count of resistors
  • Online calculator to choose the values by series E24, E96
  • Voltage divider theory - RC low-pass filter example and voltage divider using Thévenins theorem
                                     
  • komponenti signala, ali ne propušta jednosmerni napon koji postoji na razdelniku napona R1 i R2 tako da bilo koje prethodno kolo nije pod njegovim uticajem
  • разводном делу изведен Хидроелектрана Абу Али прорачун 1963 разделник цевовода Спровођење цевовода утискивањем кроз труп железничке пруге Београд

Users also searched:

...