¿La fórmula del divisor de voltaje está incorrecta en todas partes?

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Circuito divisor de voltaje de muestra:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

En este circuito, \ $ Vout \ $ is, según la Ley de Ohm: $$ Vin * \ frac {R2} {R1 + R2} $$

Pero este circuito, por sí mismo es bastante inútil, ¿verdad? Es decir: si no conectamos \ $ Vout \ $ a una carga, entonces no hay razón para dividir un voltaje. Así que una mejor representación podría ser:

simular este circuito

Pero en este circuito, \ $ Vout \ $ is, por la Ley de Ohm:

$$ Vin * \ frac {Rload * R2} {R1 * R2 + Rload * (R1 + R2)} $$

Entonces, ¿por qué no se declara una fórmula de circuito divisor de voltaje como la segunda versión, en lugar de la primera?

    
pregunta Utku

2 respuestas

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"Pero este circuito, en sí mismo es bastante inútil, ¿no?" No, no lo es. Muy a menudo, el Rload que introdujo en su segundo circuito tiene un valor muy muy alto. Un ejemplo sería la entrada de un opamp CMOS (Rin = 1 T ohm, que es 1000 Giga Ohms). En este caso, Rload puede ser ignorado.

Además, no necesito su segundo circuito y fórmula porque cuando sé que Rload es importante, primero calcularé la resistencia paralela equivalente de Rload y R2 y luego calcularé el valor de R1 (usando la fórmula simple) a partir de la relación de división de tensión.

La ingeniería también consiste en hacer las suposiciones correctas sobre lo que puede ignorar para que los cálculos que necesita hacer sean lo más simples posible. Los cálculos simples son menos propensos a errores. Los cálculos simples son más fáciles de hacer en tu cabeza y quizás usando una calculadora. Personalmente soy demasiado perezoso para usar fórmulas complejas (como la de tu segundo circuito), prefiero las sencillas.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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En la mayoría de los usos de un divisor de voltaje, Rload es muy alto en comparación con R2, por lo que Rload no introduce un error significativo en Vout. Rload a menudo será la entrada a un amplificador operacional, un comparador o un ADC, que tienen una impedancia de entrada muy alta.

También tiene cierto grado de elección sobre los valores de R1 y R2. Si desea producir un Vout de Vin / 2 para usar como voltaje de referencia para un amplificador operacional, entonces puede elegir que R1 y R2 sean 10k o incluso 47k. Si sabe que Rload no es tan alto (digamos el voltaje de referencia para un IC de memoria DDR3), puede elegir que R1 y R2 sean 1k.

En el caso de que Rload sea bajo, la mayoría de los ingenieros usarían valores altos de R1 y R2 (por ejemplo, 47k) y enviarían esto a través de un búfer no inversor para que Rload no afecte a Vout.

Uno de los problemas de tratar de tener en cuenta Rload en la ecuación es que, por lo general, no se conoce el valor preciso de Rload o puede cambiar de forma dinámica.

    
respondido por el Steve G

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