Stax
Tools

Voltage Divider Calculator

Calculate output voltage for a resistor voltage divider.

R1R2VinVout
V_out
2.5000 V
R₂
10.000 kΩ Ω
Ratio (R2/R1+R2)
50.00%

เครื่องคำนวณตัวแบ่งแรงดันทำงานอย่างไร

เครื่องคำนวณตัวแบ่งแรงดันคำนวณ Vout สำหรับทุกชุดค่าของ R1, R2 และ Vin โดยใช้สูตรมาตรฐาน Vout = Vin × R2/(R1+R2) นอกจากนี้ยังแก้ปัญหาย้อนกลับได้ — ใส่แรงดัน output ที่ต้องการและค่าตัวต้านทานตัวหนึ่งเพื่อหาค่าอีกตัว วิศวกร embedded และ electronics ใช้ตัวแบ่งแรงดันอยู่เสมอสำหรับการปรับสเกล ADC input, การปรับสภาพสัญญาณเซนเซอร์ และการสร้างแรงดันอ้างอิง

ตัวแบ่งแรงดันแบบ resistive ประกอบด้วยตัวต้านทานสองตัวต่อแบบ series ระหว่างแรงดันจ่ายและกราวด์ จุดเชื่อมต่อระหว่าง R1 และ R2 สร้าง Vout = Vin × R2/(R1+R2) ตัวอย่างเช่น เพื่อปรับสเกลสัญญาณ 12 V ให้กับ ADC input 3.3 V ใช้ R1 = 27 kΩ และ R2 = 10 kΩ จะได้ Vout = 12 × 10/(27+10) = 3.24 V — ใกล้เคียงพอสำหรับแอปพลิเคชัน ADC ส่วนใหญ่กับตัวต้านทาน ±1%

Microcontroller ที่มี ADC 3.3 V ไม่สามารถอ่านเซนเซอร์ 5 V หรือ 12 V โดยตรงได้ ตัวแบ่งแรงดันที่เลือกอย่างระมัดระวังจะปรับสเกลสัญญาณลงอย่างปลอดภัย เครื่องคำนวณนี้ให้คุณใส่แรงดันอ้างอิง ADC เป็น Vout เป้าหมายและแรงดันจ่ายเซนเซอร์เป็น Vin จากนั้นเลือกจากค่าตัวต้านทานมาตรฐาน E24 เพื่อหาอัตราส่วนที่ใกล้เคียงที่สุดที่ทำได้ — ลดข้อผิดพลาดการปรับสเกลแรงดันโดยไม่ต้องใช้ component ที่ไม่ใช่มาตรฐาน

ตัวแบ่งแรงดันจะทำงานตามที่คำนวณได้ก็ต่อเมื่อ load impedance มีค่ามากกว่า R2 หลายเท่า หาก load resistance (Rload) ใกล้เคียงกับ R2 ความต้านทานล่างที่แท้จริงจะกลายเป็น R2||Rload ทำให้ Vout ต่ำกว่าค่าที่คำนวณ กฎทั่วไปคือ Rload ควรมีค่าอย่างน้อย 10 เท่าของ R2 เครื่องมือแสดงแรงดัน output ที่มีโหลดเมื่อคุณใส่ค่า load resistance แสดงผลต่างระหว่างค่าจริงกับค่าที่คำนวณ

พลังงานที่สูญเสียในตัวแบ่งคือ P = Vin² / (R1+R2) สำหรับตัวแบ่ง 12 V ที่มีความต้านทานรวม 1 kΩ จะได้ P = 144 mW — ต้องการตัวต้านทานอย่างน้อย 1/4 W ความต้านทานรวมสูงลดกระแส quiescent แต่ทำให้ตัวแบ่งอ่อนไหวต่อผลกระทบจากโหลดมากขึ้น เครื่องคำนวณแสดงพลังงานที่สูญเสียใน R1 และ R2 แยกกัน เพื่อให้คุณเลือก wattage rating ตัวต้านทานที่เหมาะสมสำหรับสภาพการทำงาน

คำถามที่พบบ่อย

What is a voltage divider?
A voltage divider is two resistors (R1 and R2) in series, where the output is taken at the junction. Vout = Vin × R2 / (R1 + R2).
When should I use a voltage divider?
Voltage dividers are used to scale down voltages, for level shifting (e.g., 5V to 3.3V), biasing transistors, and creating reference voltages. They are not suitable for powering loads with significant current draw.
What is the loading effect?
When a load is connected to the output of a voltage divider, it appears in parallel with R2 and lowers the effective resistance, changing Vout. Use a buffer (op-amp follower) to avoid this.

เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง