normas divisoras de voltaje

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¿Hay algún estándar al elegir valores de registro para el divisor de voltaje? Hasta ahora encontré que podemos establecer 10 100 1000 10000 resistencias de rango aún más alto para obtener la proporción deseada. ¿Cómo elegir el mejor rango de resistencia? No estoy pidiendo la consideración de tolerancia al hacer los cálculos. Necesito saber qué rango es el mejor, por ejemplo, 0-12 a 0-3.3 Puedo usar

E24 5% de tolerancia, 24k y 9.1k en escala 1000, 240000 y 91000 en escala 10000, ¿Cómo elegir el mejor?

    
pregunta vassidefuk

1 respuesta

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No hay estándares, más bien, esto depende del circuito y los requisitos.

Por un lado, puedes ver esto desde un punto de vista de carga. Su devider resistivo cargará la salida de una fuente. Esto puede causar errores o dañar la fuente.

Veamos primero el error: Digamos que desea obtener un voltaje preciso o ajustable (potenciómetro) de una referencia de voltaje. Emite 5.000V, pero su circuito requiere un voltaje de referencia de 2.500V. Usted elige arbitrariamente dos resistencias de 1k para su divisor, pensando que dividirá perfectamente el voltaje de entrada en dos. Sin embargo, cuando observamos el esquema con más detalle, ¡vemos que ignoramos la resistencia interna de la referencia! Digamos que la referencia tiene una resistencia interna \ $ R_ {s} = 10 \ Ω \ $. Cuando incluimos esto en nuestros cálculos, encontramos que $$ V_ {out} = V_ {in} \ cdot \ frac {R_ {2}} {R_ {s} + R_ {1} + R_ {2}} = 5V \ cdot \ frac {1000 \ Ω} {1000 \ Ω + 1000 \ Ω + 10 \ Ω} = 2.488V $$ En otras palabras, obtenemos \ $ 12 mV \ $ salida más baja de lo que esperábamos, arruinando la precisión de nuestra referencia de voltaje. Tendríamos que elegir resistencias mucho más grandes para mantener nuestro valor en especificaciones. (Nota: en realidad, realmente querría usar un recortador en serie aquí, para ajustar el voltaje, a menos que esté dispuesto a obtener resistencias de muy alta precisión. Esto también le permitiría compensar la resistencia interna, siempre que no se cargue nada más. por el circuito).

Ahora,hayunsegundoproblema:Supongamosporahoraque\$R_{fuente}=0\Ω\$.Elcircuitoconectadoa\$V_{out}\$tambiéncargarátodoeldivisor.Estointroducirámáserrores.Digamosquehizoloscálculosmatemáticoscomoenelejemploanterior,ydecidióoptarporresistenciasdemuyaltovalor:\$R_{1}=R_{2}=500\kΩ\$.Pero,lacargaalaquenosconectamostieneunaimpedanciadeentrada.Supongamosque\$R_{L}=10\MΩ\$.Cuandovolvamosahacerloscálculos,encontramosqueestacargaadicionaldenuestrodeviderbajaránuestrovoltaje,¡hastaen$62mV\$!

También existe el problema del consumo de corriente y la pérdida de energía resultante. Si está construyendo un sistema de muy bajo consumo de energía, el uso de \ $ 1 \ MΩ \ $ consumirá \ $ 5µA \ $ y disipará \ $ 5µA \ cdot 5V = 25µW \ $ de potencia, lo que podría ser órdenes de magnitud superiores a a Microcontrolador de baja potencia en estado de reposo. O, cuando trabaje con fuentes, puede encontrarse con el límite de la corriente que su fuente le puede obligar a usar valores más grandes. (Por ejemplo, tuve problemas al intentar medir el rendimiento de ruido de una fuente de referencia de voltaje, porque no podía controlar directamente una entrada de 50Ω del analizador, solo podía proporcionar 10 mA de corriente).

Y luego está también el ruido: el ruido térmico en un nodo aumentará con la impedancia, la potencia del ruido aumentará linealmente con esta impedancia. Duplica la impedancia de un nodo (sin cambiar la capacitancia) y duplicas la potencia de ruido, ¡o aumentas el ruido de voltaje en un factor de 4!

Las cosas se complican aún más cuando empiezas a dividir una fuente de alta frecuencia. La capacitancia de un nodo en combinación con las resistencias provocará un comportamiento de filtro. Podrían agregarse condensadores de compensación o, si está trabajando con un sistema de CA en su totalidad, se podría preferir un divisor capacitivo (este es especialmente el caso en el diseño de circuitos integrados, donde los divisores capacitivos se pueden hacer con mucha mayor precisión que los demás). También se pueden utilizar tampones, lo que disminuye la carga de la fuente. Por supuesto, se debe tener cuidado de que el búfer no arruine el rendimiento del ancho de banda o el ruido.

    
respondido por el Joren Vaes

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