Voltage
divider :
il partitore di tensione
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Riepilogo di alcune questioni comuni
- Il senso del partitore è quello di rendere disponibile una tensione
Vout ai capi della R2 , inferiore alla
tensione di ingresso e ad essa proporzionale.
- La tensione di uscita del partitore
resistivo non è "stabilizzata", ma dipende dal valore della
tensione di ingresso, a cui è strettamente proporzionale secondo il
rapporto di divisione delle resistenze:
Vout / Vin = R2 / (R1 + R2)
ovvero:
Vout = Vin * (R2 / (R1 +
R2))
Quindi, se il rapporto di divisione
è, ad esempio 2, alla tensione di ingresso di
10V corrisponderanno 5V in
uscita. Ad un ingresso di 5V corrisponderanno 2.5V e così via.
Il
partitore resistivo è la via più corretta per adeguare un segnale analogico di
valore elevato ad un ingresso di misura che accetta basse tensioni (ADC,
strumentazione digitale, ecc.), dato che la tensione ridotta sarà perfettamente
proporzionale a quella di ingresso, consentendo così una misura senza errore.
Da osservare che, anche nel caso di un partitore caricato, il rapporto do
divisione è comunque costante.
- E si
tratta di un circuito che fornisce una via ottimale in molte situazioni, ma
con correnti in gioco trascurabili, come appunto nei casi dei
circuiti di misura, dove l' impedenza di voltmetri, ADC, oscilloscopi, ecc.
è quanto più alta possibile. Un impiego in campi in cui le correnti in
gioco sono sensibili è solitamente poco sensato.
Infatti va considerato che la tensione di uscita dipende dalla
corrente assorbita dal carico. Se essa varia, varia anche la tensione ai capi
di R2, a causa della caduta su R1.
Allora il rapporto di divisione del partitore non ha senso se R3 è un carico
variabile, in quanto la variazione conseguente della corrente nella R1
altera la tensione ai capi della R2 .
- La tensione di uscita sarà in ogni caso minore di quella in ingresso
(Vin). Il partitore resistivo, realizzato con componenti
passivi, non ha alcuna possibilità di rendere una tensione in uscita
maggiore di quella in ingresso!
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La precisione del partitore,
ovvero del rapporto di divisione, dipende dalla precisione e dalla
stabilità dei resistori utilizzati.
Per impieghi non critici,
resistenze della serie E24 potranno essere adeguate, mentre per applicazioni
di precisione sono d' obbligo resistori all' 1% o meglio, a strato
metallico, della serie E96.
Se con i valori standard non è possibile ottenere il partitore voluto, a
meno di una certe percentuale di errore, un aggiustamento dei valori
resistivi potrà essere fatto in diversi modi:
- inserendo un trimmer regolabile
- utilizzando resistori in serie e parallelo per ottenere i precisi valori
voluti
- realizzando comunque il partitore con elementi standard ed effettuando l'
aggiustamento via software per la percentuale di errore
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l partitore resistivo può essere
impiegato in corrente continua o alternata, con gli stessi calcoli, dato
che i resistori dovrebbero essere esenti da elementi induttivi o capacitivi
(almeno fino ad una certa frequenza del segnale di ingresso e per elementi a
strato metallico o a carbone e non a filo avvolto).
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