Voltage
divider :
il partitore di tensione
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Partitori multipli.
Se la serie delle resistenze è costituita da più
elementi, valgono le considerazioni finora fatte.
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Supponiamo una serie di tre resistenze: essae sarà attraversata
da un a corrente:
I = Vin / (R1 + R2 +R3)
Su ognuna di essere si disporrà di una caduta di
tensione pari al v alore della resistenza per la corrente I:
Vr1 = I * R1
Vr2 = I * R2
Vr3 = I * R3
con:
Vin = Vr1 + Vr2 + Vr3 |
Questo ci consente di derivare una serie di tensioni
crescenti in relazione alla massa.
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Si avrà:
V3 = I * R3
V2 = I * (R3+R2)
V1 = I * (R3 + R2 + R1) = Vin
La tensione ai capi di una resistenza Rx,
come relazione generale, è pari a:
Vrx = (Rx / Rtot) * Vin
dove Rtot è la resistenza totale della serie
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Ad esempio, supponiamo che R1 = 2K , R2 = 5k
e R3 = 3k, avremo:
Rtot = R1 + R2 + R3 = 2 + 3 +5 = 10k
e:
Vr3 = R3/Rtot * Vin = 3/10 * Vin
Vr2 = R2/Rtot * Vin = 5/10 * Vin
Vr1 = R1/Rtot * Vin = 2/10 *Vin
Pertanto potremmo ricavare dal partitore le tensioni:
V1 = Vin
V2 = Vr3+ Vr2 = 8/10 Vin
V3 = Vr3 = 3/10 Vin
In sostanza,
la tensione ai capi di ogni resistenza è
proporzionale al suo valore percentuale rispetto al valore complessivo
della serie. |
A cosa serve un circuito simile ? Essenzialmente a
ricavare da una tensione di ingresso una serie di sottomultipli fissi.
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Un uso tipico è quello di ingresso per un voltmetro digitale.
Generalmente questi strumenti hanno un fondo scala di 200 mV,
quindi, per misurare tensioni superiori, occorrerà un
partitore. Nella realizzazione di uno strumento con diverse portate, il
divisore a più resistenze è la soluzione adeguata.
Un esempio dalla documentazione Lascar:
le resistenze hanno un rapporto decadico per fondo scala
successivi di 0.2V/2V/20V/200V/2000V. Un commutatore seleziona i
vari nodi del partitore per ottenere i diversi rapporti di
divisione della tensione di ingresso. |
La scelta delle resistenze è fatta in base al presupposto
di avere una impedenza complessiva di ingresso dello strumento di 10
megaohm, considerando praticamente infinita la resistenza di ingresso
della parte elettronica che elabora la tensione e gestisce il display.
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La configurazione esemplificata è molto comune, tanto che in
commercio esistono reti resistive con n elementi di valore uguale, ma
anche con valori decadici per realizzare con un solo componente il
partitore. |
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