Spannungsteiler Berechnen

Formeln, Theorie und Tools zum berechnen vom Spannungsteiler mit zwei Widerständen

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Schaltbild

Ein wenig Theorie

spannungsteiler-berechnen

Der Spannungsteiler aus zwei Widerständen ist die einfachste Schaltung um eine Spannung zu teilen. Die Ausgangsspannung und weitere Parameter zu Berechnen ist mit wenigen einfachen Formeln möglich. Das Teilerverhältnis wird durch zwei Widerstände festgelegt, durch die der Selbe Strom fliesst. Das Teilerverhältnis ist proportional zum Grössenverhältnis der Widerstände. Die Schaltung hat einen Eingang und auch nur einen Ausgang. Achtung: Eine Belastung des Spannungsteilers verändert die Ausgangsspannung. Dies ist dann der Fall, wenn ein Strom durch den Ausgang fliesst und über eine parallele Last zur Masse fliesst. Für die Berechnung dieses Anwendungsfalls findet man die Anleitung auf der Seite des belasteten Spannungsteilers.


Parametereingabe

Berechnete Werte



R1=

Vout=

R2=

Vout/Vin=

Vin=

Rges=

I=

VR1=

Ausgangsspannung

spannungsteiler-mit-zwei-widerstaenden

Übertragungsfunktion

spannungsteiler-mit-zwei-widerstaenden

Gesamtwiderstand

spannungsteiler-mit-zwei-widerstaenden

Strom

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Spannung über R1

spannungsteiler-mit-zwei-widerstaenden




Anwendung zur Spannungserzeugung

Dieser Spannungsteiler lässt sich einfach berechnen, da er unbelastet ist. Ein Spannungsteiler ist dann unbelastet, wenn an seinem Ausgang kein Strom oder nur ein unbedeutend kleiner Strom fliesst. Dies ist dann der Fall, wenn die Schaltung an seinem Ausgang einen hochohmigen Eingang hat. Zum Beispiel ein Operationsverstärker, ein ADC-Eingang oder der Referenzeingang eines Spannungsreglers. Mit dem unbelasteten Spannungsteiler lässt sich sehr einfach aus einer grossen Spannungeine beliebige, kleinere Spannung erzeugen. Durch einen hochohmigen, folgende Schaltungsblock kann diese Spannung abgegriffen und weiterverarbeitet werden.


Spannungen und Signale Dämpfen mit dem Spannungsteiler

Derr unbelastete Spannungsteiler kann eingesetzt werden um Signale und gleichspannungen zu dämpfen. Beim Berechnen der Übertragungsfunktion Vin/Vout erhält man den dämpfungsfaktor (nicht in dB). Die Berechnung des Dämpfungsfaktors in dB erfolgt nach a= 20*log(R2/(R1+R2)). Ein zu grosses Signal kann mit einem Spannungsteiler geteilt werden. So wird eine Übersteuerung der nächsten Stufe verhindert.


Einsatz als Strombegrenzer

Ist einer der beiden Widerstände R1 oder R2 ein Verbraucher und kann man den anderen Widerstand so berechnen, dass sich am Verbraucher die Spannung einstellt, für die er gemacht ist, so erfült der Spannungsteiler die funktion einer Strombegrenzung. Die Anwendung dieser Beschaltung wird in der Praxis selten bei Ohmschen laster gewählt, da sie sehr ineffiziet ist. Die Überschüssige Spannung über dem Vorwiderstand erzeugt je nach Widerstandswerten eine hohe Verlustleistung. Angewendet wird der Widerstand als Strombegrenzer in der Regel beim Betrieb von Halbleitern wie zum Beispiel Leuchtdioden. Diese anwendung lässt sich aber nicht mit obigem rechnertool berechnen.



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