電路分析與定理

分壓器(voltage divider)

分壓器是跨接在電源上的兩個串聯電阻,輸出取自兩者之間的接點——它把輸入電壓分割成較小而精確的比例。想像一座高水塔,在管路半高處開一個水龍頭:龍頭處的壓力是底部壓力的固定比例,由幾何結構決定。這裡的「幾何結構」就是兩個電阻的比值。

輸出為 V_out = V_in · R2/(R1+R2):下方電阻分到的電壓比例,正等於它佔總電阻的比例。分壓器用來設定偏壓點、把感測訊號縮放到適合 ADC 的範圍、以及產生參考電壓。關鍵的注意事項是負載效應:若接到輸出端的元件汲取可觀的電流,它就像第三個電阻與 R2 並聯,把輸出拉到低於理想值,因此分壓器最適合驅動高阻抗的輸入端。

V_out = V_in · R2/(R1 + R2)

經驗法則:選擇的分壓電阻應讓流過它們的電流至少為負載汲取電流的十倍,可把負載誤差壓在約 10% 以內。

又称
分壓電路potential dividerdivider rule