Widerstandsgrößen in Spannungsteilern

Ich habe kürzlich einen Spannungsteiler hergestellt, der 10 Ohm (oben) und ~ 90 Ohm (unten) verwendet, um eine Quellenspannung von 5 V auf 4,5 V zu teilen. Die verwendeten Widerstandswerte waren etwas willkürlich, da ich einfach einen zufälligen oberen Widerstandswert basierend auf den Widerständen, die ich hatte, ausgewählt und den unteren berechnet habe.

Meine Frage: Gibt es einen Vorteil, höherwertige Widerstandspaare gegenüber niederwertigen Widerständen zu verwenden? Wäre zum Beispiel ein 100er oben und ein 900er unten besser gewesen? Oder funktioniert die Schaltung unabhängig vom Widerstand gleich, solange das Verhältnis konstant bleibt?

Antworten (2)

Theoretisch funktioniert jedes korrekte Verhältnis, aber es ist wichtig, die 5-V-Quelle nicht zu stark zu belasten, damit sie ein wenig durchhängt, dh wählen Sie keine Widerstandswerte, die so niedrig sind, dass sich das, was Sie messen, aufgrund der Einführung der beiden Widerstände ändert.

Als nächstes überlegen Sie, was den Ausgang des Potentialteilers misst - Sie möchten nicht, dass die Widerstände einen so hohen Wert haben, dass die Impedanz des Instruments oder der Schaltung das Verhältnis ändert. Beispielsweise könnte ein Oszilloskop einen Eingangswiderstand von 1 MOhm haben - die Verwendung eines oberen 100-kΩ-Widerstands und eines unteren 900-kΩ-Widerstands ist nicht gut. Versuchen Sie, 0,1% anzustreben (nur eine für mich vernünftige Zahl), sodass der untere Widerstand etwa 900 Ohm und der obere Widerstand 100 Ohm beträgt.

Einige DVMs haben einen Eingangswiderstand von 10 MOhm, sodass ein Teiler aus 1 k und 9 k in Ordnung wäre.

Nur zur Verdeutlichung: Wenn die Last, an die ich die Spannung anlege, ... sagen wir 1 kOhm beträgt, wären die optimalen Werte der Widerstände 0,1% davon und daher 100 Ohm und 900 Ohm? Oder verstehe ich das falsch?
Eine Last (an den Pot-Div-Ausgang angeschlossen) von nur 1 kOhm bedeutet wirklich kleine Widerstände von 0,1 Ohm und 0,9 Ohm. Eine Last von 1 MOhm würde 100 Ohm und 900 Ohm bedeuten, um einen zu großen Ladefehler zu vermeiden (1 M liegt parallel zu 900 Ohm).
Mein Fehler, ich habe vielleicht für eine Minute vergessen, wie man Prozentsätze verwendet ... /facepalm. Danke für die Antwort!

Es ist eine einfache Frage, die durch das Theorem von Thevenin gelöst werden kann. Es hängt alles davon ab, wie hoch Ihre Last (Ampere) bei einer effektiven neuen Quelle von 4,5 V sein wird und wie viel Spannungsabfall Sie sich nach dem Laden leisten können. Zeichnen Sie ein Ersatzschaltbild mit dem Theorem von Thevenin, das eine Spannungsquelle von 4,5 V und einen Vorwiderstand darstellt, der eine Parallelkombination der beiden von Ihnen verwendeten Widerstände ist. Sie müssten die Widerstände im gleichen Verhältnis wie von Ihnen verwendet (1: 9) und den Abfall verwenden, den Sie sich im äquivalenten Vorwiderstand leisten können. Idealerweise müssen Sie Ihren Lastbedarf bei 4,5 V kennen und den effektiven Lastwiderstand berechnen. (Angenommen, Sie benötigen 10 mA bei 4,5 V, dann beträgt der äquivalente Lastwiderstand 4,5 / 10e-3 = 450 Ohm). Berechnen Sie die Parallelschaltung des unteren Widerstands (in Ihrem Beispiel 90 Ohm) und erstellen Sie eine Ersatzschaltung, um den oberen Widerstand zu berechnen. Natürlich müssen Sie die Belastung der 5-V-Quelle berücksichtigen, die mehr in Ihre Last und weniger in den unteren Widerstand einspeisen sollte.