Gerilim Bölücü ve Seri Direnç

Gerilim bölücüye sahip olmakla sadece seri olarak direnç kullanmak arasındaki fark nedir?

Yani, örneğin, 12V ile bir giriş voltajım ve bir voltaj bölücü, R1 = 10k ve R2 = 10k'de iki direnç var, bu yüzden voltajım eşit olarak 6V'a ayrılmıştır. Bu, seri halinde bir dirence (R = 6k, I = 1mA) sahip olmaktan nasıl farklıdır?

Bahsettiğiniz direnç bölücü devresinden 1mA çekerseniz, bir volt çıkarır (üst direncin içinden 1.1mA akar, böylece 11 volt düşer; bu 1.1mA'nın 0.1mA'sı alt dirençten geçerken kalan 1mA yükünüze girecektir). 6K direnç 6 volt düşürür, böylece 100 voltluk bir yüke 6 volt beslenir.

Yük akımı veya yük direnci bilinen bir sabit değerse, bilinen bir giriş voltajını bilinen herhangi bir istenen, daha düşük yük voltajına dönüştürecek bir seri direnç hesaplanabilir. Bununla birlikte, yük akımı veya direnci tam olarak bilinmiyorsa, idealden sapmalar yük voltajının amaçlanandan farklı olmasına neden olur. Giriş voltajı ve yük voltajı arasındaki fark ne kadar büyük olursa, yük voltajındaki değişiklik o kadar büyük olur.

Bir yük direnci eklemek, potansiyel olarak değişken olana ek olarak bilinen bir sabit yükü etkili bir şekilde ekleyecektir. Birinin 12 voltluk bir kaynağı olduğunu ve amaçlanan yükün 6 voltta 10uA +/- 5uA olduğunu varsayalım. 10uA kasası (600K) için sadece bir seri direnç kullansaydı, 5uA'da (yüke 9 volt besleme) sadece 3V ve 15uA'da (yüke 3 volt besleme) 9V düşecektir. Yüke paralel bir 6.06K direnç eklemek, toplam akım çekişinin yaklaşık 1.000mA +/- 0.005mA olmasına neden olur ve üst direncin 6K olarak değiştirilmesi gerekir; yük akımındaki değişiklikler sadece toplam akımı yaklaşık% 0,5 oranında etkileyeceğinden, sadece üst direncin voltaj düşüşünü yaklaşık% 0,5 oranında etkiler.

Kaynak voltajı sabitse ve çıkış akımı küçükse, bir voltaj bölücü kararlı bir voltaj üretmenin pratik bir yolu olabilir. Ne yazık ki, voltaj bölücünün kararlı bir voltaj üretmesi için, alt dirençten (ve dolayısıyla boşa harcanan) beslenen akımın yük akımındaki olası mutlak değişime göre büyük olması gerekir. Bu, çıkış akımı pikamperlerin sırası olduğunda genellikle sorun değildir, çıkış akımı mikroamperlerin sırası olduğunda bazen kabul edilebilir ve çıkış akımı amper seviyesinde olduğunda genellikle kabul edilemez hale gelir.

$\Omega$

$\Omega$

$\Omega$
$\Omega$

Bu nasıl farklı

Ne şekilde "farklı"?

Çıkış eşdeğer devresinde (voltaj bölücünün merkez düğümü çıkış olduğu anlamına gelirse) ve giriş voltajına sunulan yükte iki belirgin fark vardır.

Voltaj bölücünün çıkışı, 5K çıkış empedanslı 6V'luk bir Thevenin eşdeğerine sahiptir. Direnç çıkışı + 1mA akım kaynağı yükü = 6K çıkış empedansı ile 6V.

Voltaj bölücü beslemesi üzerindeki yük 20K yük yoluyla 0.6mA'dır; direnç + akım kaynağı beslemesi üzerindeki yük bir akım kaynağı yüküdür (sabit akım).

Burada bazı karışıklıklar ve bazı iyi düşünceler düşünüyorum. 12 volttan 6 volt düşürmek istiyorsanız, sorulan sorunun farkı belki de yok. Uygulamaya bağlı olacaktır. Her ikisi de doğru durumda başarılı olabilir.

Bölücü durumunda, merkez noktasındaki yük akım almazsa merkez noktası 6 volt olur ve 1 mA'lı tek dirençte, yük tam olarak 1 mA alırsa çıkış 6 volt olur. Ancak bunlar 2 farklı uygulamadır ve yük ilk durumda sonsuz empedans veya ikinci durumda 12 V dönüşe (veya 1 mA akım gidericisine) 6k Ohm değilse tam değildir.

Birinden bir voltaj seviyesi oluşturmak için bir voltaj bölücü kullanacaksanız, bunu bir voltaj bölücü ile yapabilirsiniz, ancak sonlandırma noktalarının empedansının ne olduğunu bilmeniz gerekir, böylece tam olarak hesaplayabilirsiniz devre voltajları ve akım akışları ve herhangi bir sonlandırmayı ideal bir akım veya voltaj kaynağı olarak değerlendirebiliyorsanız (empedansını göz ardı etmenize izin verir). İlk problemdeki bölücünün 12 voltluk bir kaynak ile dönüşü ve voltaj kaynağının görmezden gelmek için yeterince düşük empedans arasında olduğunu varsayarsak, sorunun cevabı çıkış noktasının empedansının 12 voltluk kaynağa ne olduğuna bağlıdır. veya 12 voltluk geri dönüş. Bölücü çıkış noktasındaki voltajı görmek için,

Yük empedansları 6K'dan daha büyük birkaç büyüklük sırasıysa, çoğu durumda bunları göz ardı edebilirsiniz.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}