¿Puede alguien explicarme cómo funciona la red divisora de voltaje?

Intenta usar el principio de superposición.

Primero configure 3.3V a 0V y resuelva para \ $ V_O '\ $

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

$$ V_O '= 5V * \ frac {25k || 25k} {25k || 25k + 200k} = 5V * \ frac {12.5k} {12.5k + 200k} = 0.2941V $$ A continuación, active 3.3V y desactive la fuente de 5V (configurada a 0V)

^{simular este circuito}

$$ V_O '' = 3.3V * \ frac {25k || 200k} {25k + 25k || 200k} = 3.3V \ frac {22.22k} {22.22k + 25k} = 1.552V $$

y finalmente tenemos la respuesta $$ V_O = V_O '+ V_O' '= 0.294 + 1.552V = 1.846V $$

O intenta hacer un análisis nodal.

$$ \ frac {3.3V - V_O} {25k \ Omega} + \ frac {5V - V_O} {200k \ Omega} = \ frac {V_O} {25k \ Omega} $$ Y resuelva para \ $ V_O \ $

Hay una manera realmente simple de proceder cuando estás aprendiendo esto por primera vez. Supongo que ya sabe cómo calcular el voltaje para un divisor de voltaje como \ $ V_ {TH} = V \ cdot \ frac {R_2} {R_1 + R_2} \ $ y que su resistencia en serie equivalente también es \ $ R_ {TH} = \ frac {R_1 \ cdot R_2} {R_1 + R_2} \ $.

Solo sigue adelante:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

La primera transición solo usa lo que ya sabes hacer. Reemplaza \ $ R_1 \ $ y \ $ R_2 \ $ con su valor equivalente de Thevenin y también calcula un nuevo voltaje de Thevenin. Ese resultado se ilustra en la esquina superior derecha. Luego, moviéndome hacia la esquina inferior izquierda, simplemente decidí restar \ $ 1.65 \: \ textrm {V} \ $ de todos los nodos para mantener las cosas simples (siempre y cuando no te importe recordar que se realizó la resta). Es lo mismo, excepto que todos los voltajes ahora están apagados en una cantidad fija. Luego simplemente aplique las mismas cosas que ya sabe de nuevo para obtener el siguiente elemento que se muestra en el bit superior del área inferior derecha. Pero debe tener en cuenta que restamos \ $ 1.65 \: \ textrm {V} \ $ de todos los nodos, por lo que ahora es el momento de volver a agregar eso ... lo que nos lleva al resultado final.

Mantuve la precisión en su lugar. Pero puede ver que está muy cerca del valor que muestra de \ $ 1.85 \: \ textrm {V} \ $. Como debería ser.

Hay muchos otros enfoques para este tipo de problemas que aprenderá y, probablemente también, también aprenderá algunas "reglas de oro".

Por ejemplo, veamos de nuevo el esquema equivalente superior derecho. Reste un voltaje para ir de allí al siguiente paso, de modo que pueda usar un método simple de división de voltaje nuevamente. Sin embargo, es posible evitar ese paso e ir directamente a la respuesta si memoriza esta regla (en lugar de la que mencioné al principio de esta respuesta).

$$ \ begin {align *} V_ {TH} & = \ frac {V_1 \ cdot R_2 + V_2 \ cdot R_1} {R_1 + R_2} \\\\ & = \ frac {1.65 \: \ textrm {V} \ cdot 200 \: \ textrm {k} \ Omega + 5 \: \ textrm {V} \ cdot 12.5 \: \ textrm {k} \ Omega} {200 \: \ textrm {k} \ Omega + 12.5 \: \ textrm {k} \ Omega} \\\\ & \ approx 1.84706 \: \ textrm {V} \ end {align *} $$

Esto le permite calcular la tensión equivalente de Thevenin sin depender del hecho de que una de las resistencias está siempre conectada a tierra.

Otro método que aprenderás más adelante, espero, será tratar todas las ramas individualmente. Hay tres de ellos aquí. Lo que debes hacer es configurar mentalmente \ $ V_X = 0 \: \ textrm {V} \ $ por un momento y calcular todas las corrientes que fluyen en \ $ V_x \ $ como resultado de hacerlo. (No habrá corrientes que fluyan desde \ $ R_2 \ $ ya que está conectada a tierra). Luego tome todas las resistencias conectadas y trátelas como si estuvieran en paralelo y calcule esa resistencia. Multiplica los dos valores que obtienes (la corriente total y la resistencia total) para obtener el voltaje:

$$ \ begin {align *} V_ {TH} & = \ left [\ frac {3.3 \: \ textrm {V}} {25 \: \ textrm {k} \ Omega} + \ frac {5 \: \ textrm {V}} {200 \ : \ textrm {k} \ Omega} \ right] \ cdot \ bigg [25 \: \ textrm {k} \ Omega \ vert \ vert 25 \: \ textrm {k} \ Omega \ vert \ vert 200 \: \ textrm {k} \ Omega \ bigg] \\\\ & = \ left [132 \: \ mu \ textrm {A} +25 \: \ mu \ textrm {A} \ right] \ cdot \ left [12.5 \: \ textrm {k} \ Omega \ vert \ vert 200 \: \ textrm {k} \ Omega \ right] \\\\ & \ approx 157 \: \ mu \ textrm {A} \ cdot 11.7647 \: \ textrm {k} \ Omega \\\\ & \ approx 1.84706 \: \ textrm {V} \ end {align *} $$

Esto puede sonar como un truco. Pero hay una manera en que puedes pensar que puede funcionar. Primero estoy configurando \ $ V_X = 0 \: \ textrm {V} \ $ para ver cuánta corriente fluye hacia el nodo (o cable), si lo hago. Pero sé que toda la corriente que fluye en el nodo debe también debe volver a salir de él, también. Entonces, solo pregunto, "¿cuál es la resistencia efectiva que se opone a ese flujo exterior que sale del nodo?" Ahí es donde simplemente calculo la resistencia exterior efectiva. Conociendo la corriente que fluye y sabiendo la resistencia que se opone a su flujo, puedo calcular el voltaje requerido simplemente calculando \ $ V = I_ {total} \ cdot R_ {total} \ $ de la manera habitual. Esa es una manera de ver por qué esto funciona.

Otra forma de ver este circuito es como un circuito para crear promedios ponderados cuyo peso es la conductancia de cada resistencia. Esto se deduce de los argumentos de superposición o los argumentos de voltaje de nodo, pero es muy útil saber cuándo está intentando ir por el otro lado y diseñar circuitos como este para cumplir algún rol útil

Entonces tenemos 0V con un peso de 1/25 3.3V con un peso de 1/25 y 5V con un peso de 1/200

El peso total es 0.085

El voltaje de salida es ((0 * 1/25) + (3.3 * 1/25) + (5 * 1/200)) / 0.085 = (0.132 + 0.025) /0.085 ~ = 1.847

Por favor, vea el circuito a continuación para referencia.

Permite llamar a la corriente a través de R1, I1; R2, I2 y finalmente R3, I3. El nodo en el medio será V.

Entonces, a partir de esto podemos escribir que I3 = I1 + I2.

Debes poder encontrar I1 e I2 fácilmente, sustituir, hacer un poco de álgebra y es de esperar que tengas la respuesta correcta.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}