Διαιρέτης τάσης

Ο διαιρέτης τάσης ή διαιρέτης δυναμικού είναι μία απλή κυκλωματική διάταξη η οποία αποτελείται από δύο αντιστάτες συνδεδεμένους εν σειρά, στα άκρα των οποίων εφαρμόζεται η τάση εισόδου. Ως τάση εξόδου λαμβάνεται η διαφορά δυναμικού ανάμεσα στους ακροδέκτες της μίας εκ των δύο αντιστάσεων. Οι τιμές που μπορεί να πάρει η τάση εξόδου κυμαίνονται από το 0 έως την τάση εισόδου.

Ανάλυση

Η ανάλυση του κυκλώματος ενός διαιρέτη τάσης είναι αρκετά απλή. Σύμφωνα με την θεωρία των ηλεκτρικών κυκλωμάτων, η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα των δύο αντιστατών εν σειρά προκύπτει από την διαίρεση της τάσης που εφαρμόζεται στα άκρα του κυκλώματος προς το άθροισμα των τιμών των εν σειρά αντιστάσεων. Η τάση εξόδου είναι ουσιαστικά η τάση που αναπτύσσεται στα άκρα της δεύτερης αντίστασης. Η τάση αυτή μπορεί να βρεθεί εάν πολλαπλασιάσουμε το ρεύμα που διαρρέει την αντίσταση επί την τιμή της. Ο συλλογισμός αυτός μπορεί να δοθεί μαθηματικά με τους ακόλουθους τύπους: 

Από την παραπάνω ανάλυση προκύπτει πως, με κατάλληλη εκλογή των ηλεκτρικών αντιστάσεων του κυκλώματος, μπορούμε να πάρουμε στην έξοδο οποιαδήποτε τιμή τάσης ανάμεσα στο 0 και την τάση εισόδου.

Ειδικές Περιπτώσεις

Στην περίπτωση που η αντίσταση R₁ είναι πολύ μικρότερη σε σχέση με την R₂, η τάση στην έξοδο θα είναι περίπου ίση με την τάση εισόδου. Επίσης, στην περίπτωση που η αντίσταση R₂ είναι πολύ μικρότερη σε σχέση με την R₁, η τάση εξόδου θα πλησιάζει το 0. Τέλος, εάν θεωρήσουμε ότι οι δύο αντιστάσεις είναι ίσες (R₁ = R₂), τότε η τάση εξόδου θα είναι ακριβώς το μισό της τάσης εισόδου.

Εάν θέλουμε να προσθέσουμε φορτίο στον διαιρέτη τάσης, τότε αντί της αντίστασης R₂ θα πρέπει να εισάγουμε στους τύπους τον παράλληλο συνδυασμό της αντίστασης R₂ και της αντίστασης R_in, όπου η δεύτερη είναι η αντίσταση εισόδου του κυκλώματος που έχουμε θεωρήσει ως φορτίο.

Χρήσεις

Ο διαιρέτης τάσης χρησιμοποιείται όταν θέλουμε να προσαρμόσουμε την τάση εισόδου μιας διάταξης (π.χ. μιας ενισχυτικής διάταξης) ή ενός ηλεκτρονικού εξαρτήματος (π.χ. ενός τρανζίστορ) έτσι ώστε να τροφοδοτήσουμε το κύκλωμα είτε με τάση που βρίσκεται μέσα στα όρια ασφαλούς λειτουργίας του ή με τάση που θα μας δώσει μια επιθυμητή τάση εξόδου και τον επιθυμητό συντελεστή απλαβής. 

Στο παρακάτω κύκλωμα μεταβάλλουμε τις τιμές των αντιστάσεων R1 και R2 καθώς και την τάση του κυκλώματος και βλέπουμε πως μεταβάλλονται οι επί μέρους τάσεις U1, U2 στα άκρα των αντιστάσεων R1,R2. Η μεταβολή των τάσεων γίνεται με βάση τους τύπους

 Ανοίξτε τον παρακάτω σύνδεσμο, πατήστε εκεί που δείχνει το βέλος και παίξτε

http://photodentro.edu.gr/lor/r/8521/10443?fbclid=IwAR34EUSIiF1QOs9Fs6dSvR-wgNwQBx0WTE50vYn5g38Szq1UtX1m5jCKl24