Рассчитать падение напряжения на резисторе онлайн. Расчет падения напряжения на резисторах: подробное руководство и онлайн-калькулятор

Как рассчитать падение напряжения на резисторе в электрической цепи. Какие формулы использовать для вычислений. Где найти онлайн-калькулятор для быстрого расчета падения напряжения. Какие факторы влияют на величину падения напряжения на резисторе.

Что такое падение напряжения на резисторе

Падение напряжения на резисторе — это разность потенциалов между его выводами, возникающая при протекании через него электрического тока. Это важный параметр, который необходимо учитывать при проектировании электрических схем.

Основные характеристики падения напряжения на резисторе:

• Измеряется в вольтах (В)
• Прямо пропорционально силе тока и сопротивлению резистора
• Зависит от параметров источника питания и нагрузки в цепи
• Влияет на работу других элементов схемы

Формула для расчета падения напряжения

Для расчета падения напряжения на резисторе используется закон Ома:

U = I * R

где:

• U — падение напряжения на резисторе (В)
• I — сила тока, протекающего через резистор (А)
• R — сопротивление резистора (Ом)

Эта формула позволяет легко вычислить падение напряжения, зная ток и сопротивление. Также ее можно использовать для нахождения тока или сопротивления, если известны остальные параметры.

Онлайн-калькулятор для расчета падения напряжения

Для быстрого расчета падения напряжения удобно использовать онлайн-калькуляторы. Вот пример такого калькулятора:

«` import React, { useState } from ‘react’; import { Button, Input, Label } from ‘@/components/ui’; const VoltageDropCalculator = () => { const [current, setCurrent] = useState(»); const [resistance, setResistance] = useState(»); const [voltageDrop, setVoltageDrop] = useState(null); const calculateVoltageDrop = () => { const I = parseFloat(current); const R = parseFloat(resistance); if (isNaN(I) || isNaN(R)) { setVoltageDrop(null); return; } setVoltageDrop(I * R); }; return ( ); }; export default VoltageDropCalculator; «`

Этот калькулятор позволяет быстро рассчитать падение напряжения, введя значения тока и сопротивления. Он особенно полезен при работе со сложными схемами, где требуется выполнить множество вычислений.

Факторы, влияющие на падение напряжения

На величину падения напряжения на резисторе влияют следующие факторы:

1. Сила тока

Чем больше ток, протекающий через резистор, тем выше падение напряжения на нем. Это прямо следует из закона Ома.

2. Сопротивление резистора

Увеличение сопротивления резистора приводит к росту падения напряжения при постоянном токе.

3. Температура

С ростом температуры сопротивление большинства материалов увеличивается, что ведет к повышению падения напряжения.

4. Параметры источника питания

Характеристики источника питания (напряжение, внутреннее сопротивление) влияют на ток в цепи и, следовательно, на падение напряжения.

5. Другие элементы схемы

Наличие других компонентов в цепи может изменять распределение токов и напряжений, влияя на падение напряжения на конкретном резисторе.

Практическое применение расчета падения напряжения

Расчет падения напряжения на резисторах имеет множество практических применений в электронике и электротехнике:

1. Проектирование источников питания

При разработке источников питания важно учитывать падение напряжения на различных компонентах, чтобы обеспечить требуемое выходное напряжение.

2. Светодиодная техника

В светодиодных схемах резисторы часто используются для ограничения тока. Расчет падения напряжения позволяет подобрать правильное сопротивление для оптимальной работы светодиодов.

3. Усилители

В усилительных каскадах падение напряжения на резисторах играет ключевую роль в установке рабочей точки транзисторов.

4. Измерительная техника

Многие измерительные приборы используют падение напряжения на известном сопротивлении для определения силы тока.

5. Системы распределения электроэнергии

При проектировании систем электроснабжения необходимо учитывать падение напряжения в проводах для обеспечения требуемого напряжения у потребителей.

Методы уменьшения нежелательного падения напряжения

В некоторых случаях требуется минимизировать падение напряжения на определенных участках цепи. Для этого используются следующие методы:

1. Увеличение сечения проводников

Использование проводов большего сечения уменьшает их сопротивление и, соответственно, падение напряжения.

2. Применение материалов с низким удельным сопротивлением

Использование проводников из материалов с низким удельным сопротивлением (например, меди или серебра) позволяет снизить падение напряжения.

3. Оптимизация топологии схемы

Правильное расположение компонентов и выбор оптимальных путей прохождения тока могут значительно уменьшить нежелательное падение напряжения.

4. Использование локальных стабилизаторов напряжения

В критичных узлах схемы могут применяться локальные стабилизаторы напряжения для компенсации падения напряжения на подводящих проводах.

5. Применение схем с обратной связью

В некоторых случаях используются схемы с обратной связью, автоматически компенсирующие падение напряжения на определенных участках.

Измерение падения напряжения на практике

Для измерения падения напряжения на резисторе или другом участке цепи используются следующие приборы и методы:

1. Мультиметр

Наиболее распространенный способ измерения падения напряжения — использование мультиметра в режиме вольтметра. Щупы прибора подключаются параллельно исследуемому участку цепи.

2. Осциллограф

Осциллограф позволяет наблюдать изменение падения напряжения во времени, что особенно полезно при работе с переменными или импульсными сигналами.

3. Дифференциальный пробник

Для точного измерения небольших перепадов напряжения в высоковольтных цепях применяются специальные дифференциальные пробники.

4. Метод амперметра-вольтметра

В некоторых случаях падение напряжения определяется косвенным методом: измеряется ток через участок цепи и его сопротивление, а затем вычисляется падение напряжения.

5. Автоматизированные системы измерения

В сложных электронных устройствах и на производстве часто используются автоматизированные системы тестирования, способные быстро измерять падение напряжения в множестве точек схемы.

Типичные ошибки при расчете падения напряжения

При расчете падения напряжения на резисторах нередко допускаются следующие ошибки:

1. Неправильный выбор формулы

Использование некорректной формулы для конкретной конфигурации схемы может привести к серьезным ошибкам в расчетах.

2. Игнорирование паразитных сопротивлений

Пренебрежение сопротивлением проводов, контактов и других элементов схемы может привести к заниженной оценке падения напряжения.

3. Неучет температурных эффектов

Изменение сопротивления резисторов при нагреве может существенно повлиять на падение напряжения в реальных условиях работы устройства.

4. Ошибки в единицах измерения

Использование несогласованных единиц измерения (например, миллиамперы вместо амперов) приводит к неверным результатам расчетов.

5. Пренебрежение нелинейностью компонентов

В некоторых случаях сопротивление компонентов может зависеть от приложенного напряжения или протекающего тока, что не учитывается в простых линейных моделях.

Расчет резистора для светодиода — онлайн калькулятор

1. Главная
2. /
3. Электротехника
4. /
5. Расчет резистора для светодиода

Чтобы рассчитать резистор для светодиода воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн калькулятором:

Онлайн калькулятор

Напряжение светодиода U_сд = В
Номинальный ток светодиода I_нсд = мА
Напряжение источника питания U_ип = В

Сопротивление резистора R = ОмкОм
Падение напряжения на резисторе _ΔU_R = В
Мощность рассеивания резистора P = мВт

Просто введите данные и получите параметры резистора.

Теория

Расчет параметров резистора для светодиода

Для того чтобы рассчитать параметры резистора (сопротивления) для светодиода необходимо знать следующие данные:

• U_сд – напряжение светодиода
• I_нсд – номинальный ток светодиода
• U_ип – напряжение источника питания

Падение напряжения на резисторе

Если напряжение в сети больше чем напряжение светодиода, то необходимо перед светодиодом поставить сопротивление (резистор). Но для начала нужно выяснить какое падение напряжения этот резистор должен обеспечить. Для этого нужно отнять от напряжения источника питания U_ип напряжение светодиода U_сд.

Формула

_ΔU_R = U_ип — U_сд

Пример

К примеру, рассчитаем, какое падение напряжения на ограничительном резисторе нужно для 2.3-вольтного светодиода, подключаемого в сеть с напряжением в 5 вольт:

_ΔU_R = 5 — 2.3 = 2.7 В

Таким образом, резистор должен обеспечить падение напряжение на 2.7 вольт.

Сопротивление резистора

Зная необходимое падение напряжения на резисторе, можно рассчитать значение сопротивления резистора R. Для этого нам понадобится еще один параметр светодиода — номинальный ток светодиода I_нсд.

Формула

R = _ΔU_RI_нсд

Пример

Возьмём значение падения напряжения _ΔU_R = 2. 7 В из предыдущего примера, а номинальный ток светодиода I_нсд = 20 мА из даташита светодиода. И посчитаем сопротивление резистора:

R = 2.7 ÷ 20 = 0.135 кОм = 135 Ом

Мощность рассеивания резистора

Мощность рассеивания резистора P — необходимый параметр, который нужно знать при постройке схемы. Если мощность резистора будет меньше расчетный, то он будет греться и может сгореть.

Формула

P = _ΔU_R^²R

Пример

Рассчитаем мощность рассеивания резистора для данных полученых из предыдущих примеров: R = 0.135 кОм, _ΔU_R = 2.7 В

P = 2.7² ÷ 0.135 = 7.29 ÷ 0.135 = 54 мВт

Калькулятор падение напряжения на резисторе

При последовательном соединении резисторов конец одного из них соединяется с началом следующего. В такой схеме через все резистивные элементы протекает одинаковый ток I, но падение напряжения на каждом из них пропорционально величине сопротивления. Для расчета электрических величин в схемах используется сложение сопротивлений всех элементов в последовательной цепи для получения суммарной величины, как показано на рисунке:. Данный онлайн калькулятор позволяет выполнять расчет суммарного сопротивления для последовательно соединенных элементов цепи.

Поиск данных по Вашему запросу:

Калькулятор падение напряжения на резисторе

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Калькулятор расчета резистора для светодиода
• Резистор. Падение напряжения на резисторе. Мощность. Закон Ома
• Как рассчитать падение напряжения по длине кабеля по формуле и таблице
• Калькулятор расчета делителя напряжения
• Расчёт сопротивления для понижения напряжения
• Расчет резисторов для светодиодов
• Расчёт резистора для светодиода, формулы и калькулятор
• Делитель напряжения на резисторах. Формула расчета, онлайн калькулятор

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Расчет резистора для светодиода

Калькулятор расчета резистора для светодиода

Светодиодные устройства широко используются в самых разнообразных приборах для освещения, сигнализации и декора как бытовых, так и производственных объектов. Чтобы светодиод не перегорел в процессе эксплуатации, необходимо снизить величину подаваемого на него напряжения посредством введения в его цепь дополнительного резистора. Для определения подходящего по параметрам резистивного элемента используется онлайн калькулятор.

Чтобы произвести все необходимые расчеты необходимо внести в соответствующие поля калькулятора такие данные:. После чего онлайн калькулятор расчета резистора для светодиода выдаст вам значение омического сопротивления резистора, наиболее приближенный номинал из существующих моделей, минимальную мощность этого резистора и общий расход мощности в цепи. Как видите на рисунке, элементы подключены последовательно друг относительно друга.

В случае если у вас нет резистора нужного вам номинала, его можно заменить несколькими параллельно или последовательно соединенными, чтобы получить нужную величину эквивалентного сопротивления. Тип соединения: Один светодиод Последовательное соединение Параллельное соединение Напряжение питания: Вольт Прямое напряжение светодиода: Вольт Ток через светодиод: Милиампер Количество светодиодов: шт.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:. Вам также может быть интересно. Комментарии и отзывы Добавить комментарий Отменить ответ. Политика конфиденциальности Пользовательское соглашение О нас Карта сайта. Один светодиод Последовательное соединение Параллельное соединение.

Резистор. Падение напряжения на резисторе. Мощность. Закон Ома

Часто при изготовлении разнообразных устройств возникает необходимость использовать светодиоды и светодиодные индикаторы. Подключение светодиода к источнику питания выполняется, как правило, через ограничивающий ток резистор гасящий резистор. Ниже описаны принципы и формулы для расчета гасящего резистора, а также небольшой калькулятор для быстрого подсчета. Первым делом разберемся как выполнить расчет сопротивления гасящего резистора, от чего оно зависит и какой мощности должен быть резистор для питания светодиода от источника питания. Как видим из схемы, ток I через резистор и светодиод протекает один и от же. Напряжение на резисторе равно разнице напряжений питания и напряжения на светодиоде VS-VL. Здесь нам нужно рассчитать сопротивление резистора R , при котором через цепь будет протекать напряжение I, а на светодиоде будет напряжение VL.

Калькулятор расчета делителя напряжения поможет вам рассчитать а падение напряжения на каждом резисторе согласно закону Ома будет.

Как рассчитать падение напряжения по длине кабеля по формуле и таблице

Электрические расчеты. Понятия и формулы. Если в электрической цепи только одно сопротивление r, все напряжение источника Uист падает на этом сопротивлении. Напряжение источника питания равно сумме падений напряжения в цепи 2-й закон Кирхгофа. Напряжение между точками 1 и 2 лампочки см. Лампочка светит нормально, если через нее проходит номинальный ток или если между точками 1 и 2 номинальное напряжение номинальные ток и напряжение указываются на лампочке. Две одинаковые лампочки на напряжение 2,5 В и ток 0,3 А соединены последовательно и подключены к карманной батарее с напряжением 4,5 В.

Калькулятор расчета делителя напряжения

Есть другой способ снижения напряжения на нагрузке, но только для цепей постоянного тока. Про смотри здесь. Вместо дополнительного резистора используют цепочку из последовательно включенных, в прямом направлении, диодов. На германиевом диоде падает напряжение 0,5 — 0,7 В, на кремниевом от 0,6 до 1,2 Вольта. Исходя из того, на сколько вольт нужно понизить напряжение на нагрузке, включают соответствующее количество диодов.

Светодиодные устройства широко используются в самых разнообразных приборах для освещения, сигнализации и декора как бытовых, так и производственных объектов. Чтобы светодиод не перегорел в процессе эксплуатации, необходимо снизить величину подаваемого на него напряжения посредством введения в его цепь дополнительного резистора.

Расчёт сопротивления для понижения напряжения

Используя только два резистора и входное напряжение, мы можем создать выходное напряжение, составляющее определенную часть от входного. Делитель напряжения является одной из наиболее фундаментальных схем в электронике. В вопросе изучения работы делителя напряжения следует отметить два основных момента — это сама схема и формула расчета. Схема делителя напряжения включает в себя входной источник напряжения и два резистора. Ниже вы можете увидеть несколько схематических вариантов изображения делителя, но все они несут один и тот же функционал. Обозначим резистор, который находится ближе к плюсу входного напряжения Uin как R1, а резистор находящийся ближе к минусу как R2.

Расчет резисторов для светодиодов

Делитель напряжения позволяет получить пониженное напряжение. Рассмотрим, как работает делитель напряжения на резисторах и предоставим онлайн калькулятор делителя. Делитель напряжения на резисторах — это схема, позволяющая получить из высокого напряжения пониженное напряжение. Используя всего два резистора, мы можем создать любое выходное напряжение, составляющее меньшую часть от входного напряжения. Делитель напряжения является фундаментальной схемой в электронике и робототехнике. Для начала рассмотрим электрическую схему и формулу для расчета. Для того, чтобы разобраться в принципе работы резисторного делителя напряжения и понять, как рассчитать делитель напряжения на резисторах, следует ознакомиться с его принципиальной схемой см.

Рассчитывается сопротивление резистора по такому же принципу, как и в случае одного светодиода, только учитывается падение напряжения не на.

Расчёт резистора для светодиода, формулы и калькулятор

Калькулятор падение напряжения на резисторе

Для устойчивой работы светодиоду необходим источник постоянного напряжения и стабилизированный ток, который не будет превышать величины, допустимые спецификой конкретного светодиода. Если необходимо подключить светодиоды индикаторные, рабочий ток которых не превышает мА, можно ограничить ток посредством резисторов. Если речь идет о питании мощных светодиодов с рабочими токами от сотен миллиампер до единиц ампер, то не обойтись без специальных устройств — драйверов подробнее об этих устройствах читайте в статье «Драйвера для светодиодов» , готовые модели драйверов можно увидеть здесь. Далее рассмотрим варианты, когда требуемый ток небольшой и обойтись резисторами все же можно.

Делитель напряжения на резисторах. Формула расчета, онлайн калькулятор

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок №41. Как с помощью резистора уменьшить напряжение?

Онлайн калькулятор закона Ома позволяет определять связь между силой тока, электрическим напряжением и сопротивлением проводника в электрических цепях. Для расчета, вам понадобится воспользоваться отдельными графами: — сила тока вычисляется в Ампер, исходя из данных напряжения Вольт и сопротивления Ом ; — напряжение вычисляется в Вольт, исходя из данных силы тока Ампер и электрического сопротивления Ом ; — электрическое сопротивление вычисляется в Ом, исходя из данных силы тока Ампер и напряжения Вольт. Все калькуляторы. Конвертеры Обратная связь Приложения. Учеба и наука —

Любой кабель ограничен в своей пропускной способности.

Резистор является одним из самых распространённых элементов в электрической цепи. С его помощью ограничивается ток и изменяется напряжение. Конструируя схемы, часто может понадобится рассчитать сопротивление для понижения напряжения. Это актуально при построении делителей цифровых устройств или блоков питания, поэтому уметь выполнять такие вычисления должен каждый радиолюбитель. Резистор — это элемент, использующийся в электрической цепи и не требующий для своей работы источника питания.

Светодиоды все чаще используются нами в различных сферах. Они представляют собой полупроводниковый прибор, превращающий электрический ток в световое излучение. Для получения света с их помощью, не надо применять специальные дополнительные преобразователи. Достаточно подать на него электрический ток.

Калькулятор резисторов серии

LED | Электроника DigiKey

Настройки

Выберите свою страну/регион

Африка Южная Африка Азия Китай Гонконг Индия Япония Малайзия Филиппины Сингапур Южная Корея Тайвань Таиланд Австралия Австралия Новая Зеландия Европа Австрия Бельгия Болгария Чешская Республика Дания Эстония Финляндия Франция Германия Греция Венгрия Ирландия Италия Латвия Литва Люксембург Нидерланды Норвегия Польша Португалия Румыния Словакия Словения Испания Швеция Швейцария Великобритания Средний Восток Израиль Северная Америка Канада Мексика Соединенные Штаты Южная Америка Бразилия

Другие варианты

Язык

Английский испанский

Валюта

доллар США

США/доллар США

Быстрая доставка

Клиенты Digi-Key в США могут выбрать один из нескольких вариантов доставки, включая наземную доставку за 6,99 долларов США и двухдневную доставку за 12,99 долларов США

Типы оплаты

Кредитный счет для квалифицированных учреждений и предприятий

Предоплата банковским переводом

Торговая площадка Продукт

Другие продукты от Полностью авторизованные партнеры

Среднее время доставки 1-3 дня . Пожалуйста, смотрите страницу продукта, корзину и оформление заказа, чтобы узнать фактическую скорость доставки.

Дополнительные сборы за доставку Май Подать заявку

Для получения дополнительной информации посетите раздел Справка и поддержка

Нужна помощь?

Справка по продукту

Получите быстрые и точные ответы от технических специалистов и опытных инженеров Digi-Key на нашем техническом форуме.

Задать вопрос о продукте

Связаться с нами

Лучшие часто задаваемые вопросы

Как я могу быстро найти ответы на свои вопросы?

Посетите раздел «Справка и поддержка» на нашем веб-сайте, чтобы найти информацию о заказе, доставке, доставке и многом другом.

Каков мой статус заказа?

Зарегистрированные пользователи могут отслеживать заказы из раскрывающегося списка своей учетной записи или нажмите здесь. * Обновление статуса заказа может занять 12 часов после размещения первоначального заказа.

Как вернуть товар?

Пользователи могут начать процесс возврата, начав с нашей страницы возврата.

Как узнать цену и наличие?

Цитаты могут быть созданы зарегистрированными пользователями в моих списках.

Как создать учетную запись myDIGIKEY?

Посетите страницу регистрации и введите необходимую информацию. Когда регистрация будет завершена, вы получите подтверждение по электронной почте.

США/доллар США

Быстрая доставка

Клиенты Digi-Key в США могут выбрать один из нескольких вариантов доставки, включая наземную доставку за 6,99 долларов США и двухдневную доставку за 12,99 долларов США

Типы оплаты

Кредитный счет для квалифицированных учреждений и предприятий

Предоплата банковским переводом

Торговая площадка Продукт

Другие продукты от Полностью авторизованные партнеры

Среднее время доставки 1-3 дня . Пожалуйста, смотрите страницу продукта, корзину и оформление заказа, чтобы узнать фактическую скорость доставки.

Дополнительные сборы за доставку Май Подать заявку

Для получения дополнительной информации посетите раздел Справка и поддержка

Помогите рассчитать падение напряжения в этой цепи

Домашний любитель здесь, просто пытаюсь учиться.

Если это так, вам нужно гораздо больше, чем формальный расчет. Вам также нужно понять, что означают эти 4 резистора и транзистор, что они делают и почему они это делают. Понимание означает видение старых знакомых вещей (идей, функциональных блоков, подсхем) в новой незнакомой схеме. Понимание есть обобщение — видеть лес за деревьями, города за домами, схемы за приборами.
Я буду использовать это конкретное схемное решение, чтобы показать, как мы можем сделать незнакомые схемы знакомыми тремя возможными способами — путем их понимания, построения и изобретения.

Подготовка схемы. Первое, что мы должны сделать, это перерисовать схему в CircuitLab (если это еще не сделано). Это поможет нам проверить наши предположения, изменив параметры и наблюдая за напряжениями и токами. Затем начинаем искать знакомые вещи, рассматривая схему в обычном направлении, в котором идут сигналы — слева направо.

ШАГ 1: Виден делитель напряжения . Сначала мы видим, что резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения ; обведем его пунктирной линией и назовем ВД. Это устройство снижает напряжение питания Vcc; таким образом создается еще один «источник напряжения». Его напряжение ниже напряжения питания, так как напряжения внутри цепи с активными элементами находятся в пределах напряжения питания. Он неидеален, так как, как говорят, имеет значительное выходное (тевенин) сопротивление и при измерении его выходного напряжения мы видим, что оно не совсем соответствует расчетному… Ага… ток базы транзистора равен причина. ..

^{смоделируйте эту схему – Схема создана с помощью CircuitLab}

ШАГ 2: Виден эмиттерный повторитель . Далее мы видим, что транзистор Q подключен по схеме эмиттерного повторителя ; поэтому его эмиттерное напряжение должно быть равно базовому напряжению. Да, но не совсем… Вход транзистора не «идеален», как вход операционного усилителя (0 В), но имеет прямое напряжение в несколько сотен милливольт. Однако этот буферный делитель напряжения является гораздо лучшим источником постоянного напряжения, чем скромный делитель напряжения.

^{смоделируйте эту схему}

ШАГ 3: Рассмотрен принцип отрицательной обратной связи . Транзистор создает копию эмиттерного напряжения с помощью вездесущего принципа отрицательной обратной связи : сделать Y = X, изменив Y и сохранив X — Y -> 0. ток через R3, транзистор регулирует напряжение эмиттера (Y) таким образом, чтобы оно (почти) равнялось входному напряжению (X). С этой целью транзистор изменяет свое «сопротивление» коллектор-эмиттер до тех пор, пока (почти) не станет равным нулю напряжение база-эмиттер (разность напряжений).

ШАГ 4: Преобразователь напряжения в ток (источник тока) см. . Поскольку к постоянному резистору R3 приложено постоянное напряжение, через него протекает постоянный ток I = V/R (закон Ома). Как будто постоянное входное напряжение преобразуется в постоянный выходной ток. Таким образом, комбинация источника питания Vcc, делителя напряжения VD, эмиттерного повторителя EF и эмиттерного резистора R3 действует как источник постоянного тока (V-I преобразователь).

^{имитация этой схемы}

ШАГ 5: Виден преобразователь тока в напряжение . Далее мы видим, что (коллекторный) ток протекает через (коллекторный) резистор R4. Ага… Снова закон Ома, но записанный в другой форме V = I.R. Это была роль коллекторного резистора для преобразования тока в напряжение .
Таким образом, в этой схеме резистор R4 питается от источника тока, и напряжение на резисторе R4 можно использовать в качестве выходного напряжения. Проблема, однако, в том, что он не привязан к земле…

^{имитация этой схемы}

Пошаговое описание . Как только мы поняли схему, мы чувствуем желание объяснить ее другим; объясняя это, мы понимаем это еще больше. Лучший способ объяснить схему — построить ее шаг за шагом. Мы не обязаны делать это в той же последовательности, как при понимании, но обычно это происходит так.

Подготовка схемы. Отдельные этапы схемы (шаги) удобно рисовать сзади наперед — сначала рисуется последний этап, а затем, путем постепенного стирания частей схемы, получаются промежуточные этапы.

ШАГ 1: Соберите делитель напряжения , последовательно соединив два резистора R1 и R2. Затем питаем его через источник питания Vcc и измеряем его выходное напряжение «идеальным» вольтметром. Мы видим, что оно соответствует расчетному напряжению.

^{смоделируйте эту схему}

ШАГ 2: Буферизируйте делитель напряжения эмиттерным повторителем EF , чтобы создать копию входного напряжения. Сначала мы подключаем коллектор к Vcc и некоторую нагрузку (например, настоящий вольтметр) к эмиттеру. Интересно… Почему напряжение уменьшилось?

^{смоделируйте эту схему}

ШАГ 3: Подайте скопированное напряжение на постоянный резистор R3 , чтобы получить пропорциональный ток I = V/R (закон Ома). Таким образом, получается преобразователь напряжения в ток V-I.

^{смоделируйте эту схему}

ШАГ 4: Вставьте еще один постоянный резистор R4 , чтобы получить пропорциональное напряжение V = I.R (закон Ома в другой форме). Таким образом, преобразователь тока в напряжение I-V получен.

^{смоделируйте эту схему}

ШАГ 5: Используйте падение напряжения на резисторе R4 в качестве выходного напряжения . Но появляется проблема — нагрузка не заземлена. Если это «плавающий» вольтметр (VR4), то проблем нет; а если это следующий транзисторный каскад?

^{смоделируйте эту цепь}

ШАГ 6: Используйте дополнительное (к Vcc) падение напряжения Vout = Vcc — VR4 в качестве заземленного выхода . Дополнительным свойством этой конфигурации (также известной как «усилительный каскад с общим эмиттером») является то, что она является инвертирующей.

^{смоделировать эту схему}

Конечно, очень интересно и увлекательно… и чрезвычайно полезно для понимания раскрыть, как была изобретена схема. Давайте сделаем это тогда!

ШАГ 1: Проблема. Идея не в операционном усилителе, не в транзисторе и не в лампе. Он просто электрический и мог быть реализован еще в 19 веке. Мы можем сформулировать это так: Сделайте делитель напряжения с коэффициентом передачи Vout/Vin = R2/R1. Для сравнения, передаточное отношение обычного делителя напряжения равно Vout/Vin = R2/(R1 + R2). Если да, то это будет «настоящий делитель напряжения», который может работать как аттенюатор (R2/R1 < 1), повторитель (R2/R1 = 1) или усилитель (R2/R1 > 1). Для сравнения, обычный делитель напряжения может работать только как аттенюатор, поскольку R2/(R1 + R2) < 1.

ШАГ 2: Резисторы последовательно. Из электрических цепей мы знаем, что если соединить два резистора (R3 и R4) последовательно, то через них будет течь одинаковый ток и падения напряжения на них (VR3 и VR4) будут в том же отношении, что и сопротивления (VR4/VR3 = Р4/Р3). Мы можем изменить напряжение питания (Vcc) или средний резистор R в качестве входной величины и взять два напряжения в качестве выходных величин. Проблема в том, что мы хотим чего-то другого — одно напряжение (VR3) для ввода и другое (VR4) для вывода . Но как мы это делаем? Мы не можем подключить источник входного напряжения напрямую к R3, потому что ток будет течь только через него, но не через R4.

^{имитация этой схемы}

ШАГ 3: Применение отрицательной обратной связи. Здесь нам на помощь приходит вездесущий принцип. С помощью источника питания делаем копию входного напряжения Vin на резисторе R3 следующим образом: сравниваем два напряжения (Vin и VR3), соединив их последовательно навстречу и наблюдаем разницу с помощью нулевого индикатора ZI (чувствительный вольтметр ).

^{имитировать эту схему}

В результате выходное напряжение VR4 пропорционально входному напряжению Vin (VR4 = VR3.R4/R3 = Vin.R4/R3).

^{смоделируйте эту схему}

Чтобы смоделировать этот концептуальный эксперимент, дважды щелкните на Rvar, чтобы открыть атрибуты и начать изменять его сопротивление, одновременно наблюдая за индикатором нуля. Остановитесь, когда он покажет нулевое дифференциальное напряжение.

ШАГ 4: Реализация транзистора. Теперь осталось только заменить Rvar на транзистор (Q) и схема «изобретается». Теперь транзистор изменит свое «сопротивление» коллектор-эмиттер, пока (почти) не обнулит напряжение база-эмиттер (разность напряжений).