Ein Spannungsteiler ist eine einfache Schaltung, die eine höhere Spannung in eine niedrigere Spannung umwandelt. Er verwendet zwei in Reihe geschaltete Widerstände. Die Eingangsspannung wird über beide Widerstände verteilt, und der Ausgang wird am Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen abgegriffen. Auf diese Weise "teilt" die Schaltung die Spannung.
Stellen Sie sich vor, Sie gießen Wasser aus einem vollen Glas in zwei kleinere Gläser. Das Wasser ist die Spannung, und die Gläser sind die Widerstände. Wie viel Wasser jedes Glas fasst, hängt von seiner Größe ab. Auf die gleiche Weise nimmt ein größerer Widerstand einen größeren Teil der Spannung auf, während ein kleinerer weniger aufnimmt.
Gemeinsame Werte
- Eingangsspannung: 3.3V / 5V / 12V
- Widerstand R1/R2: 1kΩ / 10kΩ / 100kΩ
Spannungsteiler-Rechner
V_in ---[ R1 ]--- V_out ---[ R2 ]--- GND
Geben Sie die Werte ein und drücken Sie auf Berechnen.
Nachdem Sie Ihre Spannungsteilerwerte berechnet haben, kann PCBINQ Ihnen helfen, Ihre Schaltung zum Leben zu erwecken. Unser DFM-Review-Service optimiert Ihre Widerstandsauswahl und Ihr PCB-Layout für die Fertigung und gewährleistet eine zuverlässige Leistung vom Prototyp bis zur Massenproduktion.
Wie es funktioniert
Ein Spannungsteiler funktioniert mit einfacher Mathematik. Wir verwenden das Ohmsche Gesetz. Es besagt, dass Spannung gleich Strom mal Widerstand ist. In einer Schaltung mit Widerständen in einer Reihe ist der Strom für alle gleich. Der Gesamtwiderstand ist R1 plus R2. Wir ermitteln also den Strom. Wir dividieren die Eingangsspannung durch den Gesamtwiderstand.
Die Ausgangsspannung ist der Strom mal R2. Daraus ergibt sich die Hauptformel. V_out = V_in * (R2 / (R1 + R2)). Diese Formel zeigt uns den Teil der Spannung, den wir erhalten. Der Anteil, den wir erhalten, hängt von der Größe der Widerstände ab.
Warum Sie einen brauchen
Spannungsteiler sind sehr nützlich. Sie helfen dabei, ein neues Spannungsniveau zu erzeugen. Viele Teile in einer Schaltung benötigen eine bestimmte Spannung. Ein Spannungsteiler kann diese Spannung bereitstellen. Dies ist ein einfacher Weg, um ein neues Spannungsniveau zu erhalten.
Auch Spannungsteiler können Daten auslesen. Einige Sensoren ändern ihren Widerstand. Ein Lichtsensor zum Beispiel ändert seinen Widerstand mit dem Licht. Wenn sich sein Widerstand ändert, ändert sich auch die Ausgangsspannung des Teilers. Wir können diese Änderung messen. Das sagt uns, was der Sensor sieht. Ein Lichtsensor wird bei Licht eine niedrige Spannung aufweisen. In der Dunkelheit hat er eine hohe Spannung.
Sehen Sie sich unsere anderen Tools an
FAQ
Ja, ein Spannungsteiler verbraucht Strom. Die Widerstände werden heiß. Diese Wärme ist verlorene Energie. Aus diesem Grund sollten Sie einen Spannungsteiler nicht für Dinge verwenden, die viel Strom benötigen. Sie eignen sich am besten für Signale oder kleine Anforderungen.
Sie können einen Spannungsteiler mit einer DC-Stromquelle verwenden. Aber Sie dürfen ihn nicht für Dinge verwenden, die viel Strom benötigen. Wenn Sie viel Strom benötigen, sollten Sie ein Netzteil verwenden. Ein Netzteil ist eine andere Art von Schaltung.
Eine Last ist ein Teil, das Sie an den Ausgang anschließen. Die Last entzieht dem Teiler Strom. Eine Last verändert die Funktionsweise des Teilers. Sie verändert den Gesamtwiderstand. Wenn Sie eine Last verwenden, müssen Sie die Formel ändern. Die Formel muss nun den Widerstand der Last enthalten.
Bei einem Spannungsteiler wird die Eingangsspannung zwischen den beiden Widerständen aufgeteilt. Die Gesamtspannung liegt an beiden Widerständen an, aber die Ausgangsspannung wird nur von einem Widerstand abgenommen. Aufgrund dieser Aufteilung ist die Ausgangsspannung immer geringer als die Eingangsspannung.
Ein Potentiometer ist eine Art Spannungsteiler. Es ist ein Widerstand mit einem Teil, der sich bewegt. Sie können einen Drehknopf drehen. Dadurch ändert sich der Widerstand. So können Sie die Ausgangsspannung ändern. Menschen verwenden Potentiometer, um die Lautstärke oder die Helligkeit zu verändern.