spanningsdeler

Spanningsdeler er en enkel passiv krets bestående av to motstander i serie mellom en spenningskilde og jord. Spenningen deles i forhold til motstandsverdiene, slik at en del av kilden blir tilgjengelig som utgangsspenning.

For en enkel spenningsdeler med motstandene R1 og R2, der V_in er kilde og V_out tas over R2 i forhold til jord, blir V_out = V_in * R2/(R1+R2). Den tilsvarende Thevenin-analysen gir V_th = V_in * R2/(R1+R2), og R_th = R1 || R2 som utgangsimpedans. Når en last RL kobles til utgangen, blir formelen V_out = V_in * (R2 || R_L) / (R1 + (R2 || R_L)).

Spenningsdeler brukes til å redusere spenning, skape referansespennninger og til å tilpasse signalnivåer for analoge måleinstrumenter og ADC-er. Justerbare spenningsdelere bruker potensiometer for å gjøre V_out justerbar. Det finnes også RC-spenningsdelere hvor en kondensator gir filtrering eller frekvensavhengighet for signaler.

Designhensyn inkluderer toleranse og temperaturkoeffisient for motstandene, samt effektdissipasjon: P = V_in^2/(R1+R2). Lastens inngangsimpedans påvirker faktisk utgangsnivået, siden lastens motstand blir koblet parallelt med R2. Generelle råd er å velge motstander med passende verdier slik at strømmen ikke er unødvendig høy, samtidig som impedansen ikke blir så høy at støy eller parcial belastning blir problematisk. Typiske verdier ligger i tens til hundre tusen ohm.

Eksempel: to like 10 kΩ motstander gir V_out = 0,5 V_in; med Vin på 12 V blir V_out 6 V.