Voltage divider : 
il partitore di tensione

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Un partitore con rapporto variabile.

La più comune applicazione che abbiamo sotto le mani ogni giorno è quella della manopola del volume di un sistema di amplificazione audio, dove viene impiegato un potenziometro, ovvero una resistenza variabile, per applicare una parte più o meno grande del segnale di ingresso al sistema di amplificazione.

Il cursore del potenziometro scorre sulla pista resistiva e può passare da un estremo, dove è direttamente collegato con Vin, all' altro, dove è collegato con la massa, passando attraverso tutte le posizioni intermedie. Si potrà così dosare il segnale Vout come una frazione di Vin Vin ≥ Vout ≥ 0 Il potenziometro costituisce un partitore a rapporto variabile, essendo la R1 e la R2 i due tratti della pista resistiva compresi tra la posizione del cursore e gli estremi della pista stessa. E, in effetti, il "potenziometro" prende questo nome dal fatto di essere stato impiegato originariamente nei ponti di misura di tensioni (potenziali o differenze di potenziale); ancora oggi è parte essenziale di ponti di misura per comparazione.

Se il cursore del potenziometro si trova al 50% della sua corsa, la tensione Vout sarà il 50% della Vin. Se il cursore si trova al 75% della sua corsa, verso la Vin, la Vout sarà pure il 75% della Vin. E così via.

Questo è inteso per un potenziometro con corsa "lineare", ovvero una proporzione diretta tra posizione del cursore e ripartizione della resistenza. Infatti occorre tenere presente che esistono potenziometri con proporzionalità posizione/resistenza differenti, ad esempio logaritmica. Questi ultimi sono di comune impiego nel campo audio, mentre, in generale, i potenziometri e i trimmer utilizzati nel campo delle misure e per applicazioni di partizione o aggiustamento hanno rapporto lineare, proprio per evitare inutili complicazioni nei calcoli ed avere una risposta lineare nelle regolazioni. 

Un altro appunto potrà essere fatto a riguardo della precisione: se resistori all' 1% sono ormai da tempo di comune disponibilità, per potenziometri e trimmer la tolleranza è decisamente più ampia, essendo solitamente del 10% o più. Questo non va considerato un difetto, in quanto la funzione del trimmer o del potenziometro è quella di essere "regolato" entro una certa gamma di valori. Se questo, all' interno della tolleranza, è possibile, la tolleranza stessa è semplicemente un fattore di cui può essere necessario tener conto nei calcoli. Più che la tolleranza sul valore resistivo nominale, potrà essere, in alcune applicazioni, più importante la linearità del rapporto resistenza-posizione cursore e/o la stabilità con il variare della temperatura e dell' invecchiamento. E, dove il cursore è soggetto a numerosi spostamenti, la qualità del contatto tra esso e la pista resistiva e la durata di questa rispetto agli azionamenti.

Un potenziometro, o comunque una resistenza variabile, fanno spesso parte di un partitore aggiustabile.

Partitore "aggiustabile"

Se vogliamo realizzare un partitore con una precisione elevata occorre utilizzare resistori con precisione elevata. Il problema è che il costo sale, vertiginosamente per componenti con tolleranze migliori dell' 1%, che possono non essere facili da reperire.
La soluzione può essere quella di rendere "aggiustabile" un partitore realizzato con componenti commerciali di costo ragionevole e di facile reperibilità.

Ad esempio, si desidera ottenere un partitore che renda metà della tensione di ingresso.
In questo caso R1=R2 ed è possibile scegliere un qualsiasi valore della serie di resistori che abbiamo disponibile. Potremmo utilizzare due resistori da 10k con una tolleranza 1%.
Se entrambe le resistenze hanno la tolleranza in una sola direzione, i loro valori si compensano, ma se una vale 10k + 1% e l' altra 10k - 1%, o viceversa, il partitore diverrebbe impreciso:

Possiamo correggere questa situazione e far si che l' errore sia riducibile a zero (o quasi...), rendendo variabile una delle due resistenze in modo tale da compensare qualsiasi variazione propria e dell' altro componente del partitore.

	Si tratta semplicemente di rendere variabile una delle due resistenze che compongono il partitore, in modo tale da avere disponibile una resistenza che possa spaziare a compensare ogni possibile variazione del valore nominale suo e dell' altra resistenza. Si aggiungerà un trimmer (che è un potenziometro variabile non con una manopola, ma con un cacciavite), come quelli visibili qui sotto. Per migliorare la finezza dell' aggiustamento, alcuni modelli hanno la pista resistiva distribuita su più giri di regolazione, tipicamente 10 o 20.
Da notare che qui il trimmer, o potenziometro, è collegato come semplice reostato, o resistenza variabile; questo si ottiene connettendo una estremità e il cursore tra di loro.
	Potremmo anche fare il collegamento a lato, ma NON è mai consigliabile, in quanto lascia un tratto della pista del potenziometro "volante" e quindi possibile antenna per captare disturbo elettromagnetico. Per cui è sempre buona norma effettuare il collegamento dello schema precedente. Inoltre, apparentemente nulla vieta di utilizzare il trimmer in serie a R1 invece che ad R2, ma dove possibile è solitamente preferibile collegare questo componente alla massa, dato che durante la regolazione, il circuito potrebbe essere influenzato dall' operatore (energia statica, correnti indotte, capacità del corpo, ecc). Altrettanto vale per il trimmer collegato tra il centro del partitore e la R2 che avrebbe un capo a massa.

Per calcolare i valori del partitore si può procedere come segue:

• Scegliamo un trimmer che possa portare il valore R2+Rt a compensare tutto il range di variazione delle resistenze: R2max-R2min = 10100 - 9900 = 200 Ω.
   

• Raddoppiamo questo valore: 200 * 2 = 400 Ω.
   

• Scegliamo un trimmer che abbia questo valore , o meglio, uno superiore, dato che anche il trimmer avrà una sua tolleranza, che spesso è abbastanza ampia (10%-20%).
  Il più vicino è 500 Ω, ma probabilmente 1000 Ω è una scelta migliore: il trimmer da 500 Ω al 20% potrà avere un valore minimo di 400 Ω; il trimmer da 1kΩ al 20% potrà essere in realtà da 800 Ω.
  

• Consideriamo R2 come se avesse il valore minimo nella sua tolleranza:  10k-1% = 9900 Ω
  

• Il più vicino valore standard della serie E96 è 9760 Ω. 
  Il suo valore nella tolleranza potrà variare tra  9760 - 1% = 9662  Ω e 9760 + 1% = 9857 Ω circa.

Se inseriamo il trimmer Rt, con tolleranza del 10%, in serie alla R2, la serie potrà variare nel caso peggiore tra 

R2max = 9857 Ω 

e 

R2min + Rtmin = 9662 + 450 = 10112  Ω 

Se invece avessimo un trimmer da 500 Ω al 20%, la somma 

R2min + Rtmin = 9662 + 400 = 10062  Ω 

non sarebbe sufficiente a pareggiare una R1 al massimo valore di tolleranza, cioè 10100 Ω.
Si dovrà allora usare il trimmer di valore superiore, ovvero 1000 Ω:

R2min + Rtmin = 9662 + 800 = 10462  Ω 

La serie avrà così un valore peggiore compreso tra:

 R2min < R2 < R2max

ovvero tra 9662 e 9857 Ω  con Rt ruotato a zero: in questo caso il valore di R2 sarà comunque minore del minimo di R1 e basterà aggiungere un poco della corsa di Rt per pareggiare il valore: con Rt ruotato a fine corsa, si otterrà un minimo di 10462  Ω , il che è in grado di pareggiare anche lo scostamento massimo di R1.

In questo modo potremo pareggiare qualsiasi valore assuma R1 all' interno della sua tolleranza, facendo si che la serie R2+Rt abbia lo stesso valore.

La stessa procedura potrà essere applicata per qualsiasi altro rapporto di divisione si voglia ottenere dal partitore.

Un vantaggio dell' inserzione del trimmer è quella di poter utilizzare anche resistenze di valori abbastanza diversi da quelli calcolati: basterà far si che il valore del trimmer sia in grado di coprire le differenze.