Pembagi Tegangan vs. Resistor dalam Seri

Apa perbedaan antara memiliki pembagi tegangan vs hanya menggunakan resistor secara seri.

Jadi misalnya, saya memiliki tegangan input dengan 12V, dan dua resistor dalam pembagi tegangan, R1 = 10k, dan R2 = 10k, sehingga tegangan saya terbagi rata menjadi 6V. Bagaimana ini berbeda dari memiliki satu resistor (R = 6k, I = 1mA) secara seri?

Jika Anda menarik 1mA dari rangkaian pembagi resistor yang Anda sebutkan, itu akan menghasilkan satu volt (resistor atas akan memiliki 1,1mA mengalir melalui itu, sehingga menjatuhkan 11 volt; dari 1,1mA itu, 0,1mA akan melalui resistor bawah sementara sisanya) 1mA akan masuk ke beban Anda). Resistor 6K akan turun 6 volt, sehingga memberi makan 6 volt menjadi beban 100mA.

Jika salah satu arus beban atau resistansi beban adalah nilai konstan yang diketahui, seseorang dapat menghitung resistansi seri yang akan mengubah tegangan input yang diketahui menjadi tegangan beban yang diketahui, lebih rendah, yang diinginkan. Namun, jika arus atau resistansi beban tidak diketahui secara tepat, penyimpangan dari ideal akan menyebabkan tegangan beban berbeda dari yang dimaksudkan. Semakin besar perbedaan antara tegangan input dan tegangan beban, semakin besar variasi dalam tegangan beban.

Menambahkan resistor beban akan secara efektif menambah beban tetap yang diketahui selain yang berpotensi variabel. Misalkan seseorang memiliki sumber 12 volt dan beban yang dimaksudkan adalah 10uA +/- 5uA pada 6 volt. Jika seseorang hanya menggunakan resistor seri berukuran untuk kasus 10uA (600K), itu akan turun hanya 3V pada 5uA (memberi makan 9 volt ke beban) dan 9V pada 15uA (memberi makan 3 volt ke beban). Menambahkan resistor 6.06K secara paralel dengan beban akan menyebabkan penarikan arus total sekitar 1.000mA +/- 0,005mA, membutuhkan resistor atas diubah menjadi 6K; karena perubahan arus beban hanya akan mempengaruhi arus total sekitar 0,5%, mereka hanya akan mempengaruhi penurunan tegangan resistor atas sekitar 0,5%.

Jika tegangan sumber stabil, dan arus keluaran kecil, pembagi tegangan dapat menjadi cara praktis untuk menghasilkan tegangan stabil. Sayangnya, untuk pembagi tegangan untuk menghasilkan tegangan yang stabil, jumlah arus yang diumpankan melalui resistor yang lebih rendah (dan karenanya terbuang) harus besar relatif terhadap kemungkinan variasi absolut dalam arus beban. Ini biasanya tidak ada masalah ketika arus output berada di urutan picoamps, kadang-kadang dapat diterima ketika arus output berada di urutan microamps, dan umumnya menjadi tidak dapat diterima ketika arus keluaran berada di urutan ampli.

$\Omega$

$\Omega$

$\Omega$
$\Omega$

Bagaimana ini berbeda dari

"Berbeda dari" dengan cara apa?

Dua perbedaan jelas ada pada rangkaian ekuivalen keluaran (dengan asumsi maksud Anda simpul pusat pembagi tegangan adalah keluaran), dan pada beban yang disajikan ke tegangan input.

Output dari pembagi tegangan memiliki setara Thevenin dari 6V dengan impedansi output 5K. Output dari resistor + beban sumber arus 1mA = 6V dengan impedansi keluaran 6K.

Beban pada suplai untuk pembagi tegangan adalah 0.6mA melalui beban 20K; beban pada suplai untuk resistor + sumber arus adalah beban sumber arus (arus konstan).

Beberapa kebingungan di sini saya pikir, dan juga beberapa pemikiran yang baik. Perbedaan untuk pertanyaan yang diajukan mungkin tidak ada, jika Anda hanya ingin menurunkan 6 volt dari 12 volt. Itu akan tergantung pada aplikasi. Mungkin berhasil dalam situasi yang tepat.

Dalam kasus pembagi, titik pusat akan menjadi 6 volt jika beban pada titik pusat tidak ada arus, dan pada resistor tunggal dengan 1 mA, output akan menjadi 6 volt jika bebannya tepat 1 mA. Tetapi mereka adalah 2 aplikasi yang berbeda dan tidak ada yang akan tepat jika beban tidak impedansi tak terbatas dalam kasus pertama atau 6k Ohm ke pengembalian 12 V (atau 1 mA saat tenggelam) dalam kasus kedua.

Jika Anda akan menggunakan pembagi tegangan untuk membuat satu level tegangan dari yang lain, maka Anda bisa melakukannya dengan pembagi tegangan, tetapi Anda perlu tahu apa impedansi titik terminasi tersebut, sehingga Anda dapat menghitung lengkap tegangan rangkaian dan arus mengalir dan jika Anda dapat memperlakukan terminasi apa pun sebagai sumber arus atau tegangan yang ideal (memungkinkan Anda untuk mengabaikan impedansinya). Dengan asumsi bahwa pembagi dalam masalah awal adalah antara sumber 12 volt dan kembalinya dan sumber tegangan adalah impedansi yang cukup rendah untuk diabaikan, maka jawaban atas pertanyaan tergantung pada apa impedansi dari titik output adalah baik sumber 12 volt atau kembali 12 volt. Untuk melihat tegangan pada titik keluaran pembagi,

Jika impedansi beban beberapa urutan besarnya lebih besar dari 6K maka dalam kebanyakan kasus Anda dapat mengabaikannya.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}