Проектирование и анализ электронных схем,сопротивлениеСпособ подключения напрямую влияет на работоспособность и функциональность схемы. Общие методы подключения резисторов включают последовательный и параллельный, а «шунт» и «деление напряжения» являются важными понятиями, которые описывают, как ток и напряжение распределяются в цепи. В этой статье в простой и понятной форме будут представлены значение и применение резисторов при последовательном и параллельном делении напряжения, что поможет читателям лучше понять основной принцип работы резисторов.
1. Основные понятия о последовательных резисторахПоследовательные резисторы представляют собой несколько резистивных элементов, соединенных последовательно, чтобы сформировать цепь, и ток должен проходить через каждый резистор по очереди. Суммарное сопротивление последовательно включенных резисторов равно сумме значений сопротивлений, то есть:
\[ R_{总} = R_1 + R_2 + \cdots + R_n \]
В последовательной цепи токи равны, но напряжение распределяется по сопротивлению. Это явление «деления напряжения».
2. Основные понятия параллельного соединения резисторов.Параллельное соединение резисторов означает, что два конца нескольких резистивных элементов напрямую соединены, образуя несколько ветвей тока. Формула расчета общего сопротивления параллельных резисторов:
\[ \frac{1}{R_{总}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \cdots + \frac{1}{R_n} \]
В параллельной цепи напряжения равны, но ток распределяется по сопротивлению. Это явление «шунтирования».
3. Что такое парциальное давление?Разделение напряжения означает, что в последовательной схеме напряжение источника питания «распределяется» несколькими резисторами на оба конца каждого резистора в определенной пропорции. Размер разделенного напряжения пропорционален величине сопротивления. Чем больше сопротивление, тем выше напряжение на обоих концах. Формула расчета:
\[ V_i = V_{total} \times \frac{R_i}{R_{total}} \]
Деление напряжения широко используется при регулировании напряжения, дискретизации сигнала и в других случаях.
4. Что такое диверсия?Шунтирование означает, что в параллельной цепи общий ток протекает через разные величины тока в соответствии с разными сопротивлениями каждой ветви. Чем меньше сопротивление, тем больше ток; чем больше сопротивление, тем меньше ток. Формула отклонения такова:
\[ I_i = I_{总} \times \frac{R_{总}}{R_i} \]
Шунты играют важную роль в распределении тока, защите электропитания и т. д.
5. Примеры применения резисторов последовательно для деления напряженияПоследовательный делитель напряжения — это устройство, в котором последовательно соединены несколько резисторов для генерации различных точек напряжения, например для регулировки напряжения входного сигнала аналоговой схемы или обеспечения опорного напряжения для датчика. Его преимуществами являются простая конструкция и низкая стоимость.
6. Примеры применения резисторов при параллельном шунтировании.Параллельные резисторы часто используются для разделения тока и предотвращения повреждения одного резистора из-за перегрузки по току. Например, резистор большой мощности может шунтировать ток нагрузки, подключив параллельно несколько резисторов малой мощности, чтобы повысить безопасность и стабильность схемы.
7. Сравнение последовательного и параллельного подключенияРезисторы последовательно: Токи равны, напряжения делятся; общее сопротивление увеличивается.
Резисторы параллельно: напряжения равны, токи распределены; общее сопротивление уменьшается.
Понимание этих двух методов подключения и их характеристик деления тока и напряжения является основой для проектирования и анализа схем.
8. На что следует обратить внимание при проектировании схемПри проектировании последовательных или параллельных резисторов учитывайте возможности резистора по работе с мощностью и ее влияние на характеристики схемы. Кроме того, на стабильность и точность резистора также влияют такие факторы, как температура окружающей среды и свойства материала.
Резисторы, соединенные последовательно для параллельного разделения тока и напряжения, являются чрезвычайно основными и важными концепциями в электронных схемах. Резисторы, включенные последовательно, реализуют распределение напряжения (деление напряжения), а резисторы, включенные параллельно, реализуют распределение тока (шунтирование). Освоение этих двух методов подключения и их характеристик по напряжению и току не только поможет понять принцип работы схемы, но и поможет при проектировании схемы и устранении неполадок. Надеюсь, что подробный анализ в этой статье поможет читателям лучше понять смысл и применение резисторов последовательно для шунтирования и параллельно для разделения напряжения.
