Hur räknar man ut spänningsdelare med resistorer?

[mattiaz]

Hur gör man rent praktiskt om man vill göra en spänningsdelare med resistorer i serie där man vill ha ut 6st olika spänningar?

Ex: in 6V, ut 4.5V, 4.1V, 3.7V, 3.3V, 3V, 1.5V

[BM425]

Här hittar du kalkylator för spänningsdelare. https://www.digikey.se/sv/resources/con ... ge-divider
Har sett att de på kretsar där spänningsdelare används sitter motstånd med hög kvalitet, typ 1% variation eller bättre.

[mattiaz]

Den är till för två resistorer, i mitt exempel är det 7st. Dessutom vill jag ha värdena på resistorerna, inte vad jag får ut i spänning med angivna resistorer.

Nu kommer det väl knappast att kunna bli exakta spänningar givet att det inte finns obegränsat med värden på resistorer.

[torbjorn_forsman]

Börja med att fundera över hur hög ström som ska tas ut från respektive uttag i spänningsdelaren, och hur hög "tomgångsström" som måste flyta genom motstånden i spänningsdelaren för att inte spänningen på uttagen ska ändras för mycket med belastning.
När du har bestämt tomgångsströmmen kan du räkna ut totala resistansen i spänningsdelaren (alltså alla motstånd i serie) medelst ohms lag (R = U/I).
Titta sedan på vad du får för spänningsskillnad mellan intilliggande uttag, dvs hur hög spänningen blir över vart och ett av motstånden.
I ditt exempel

Ex: in 6V, ut 4.5V, 4.1V, 3.7V, 3.3V, 3V, 1.5V

blir ju spänningarna över respektive motstånd 1,5 0,4 0,4 0,4 0,3 1,5 1,5 V
Spänningarna blir ju proportionella mot respektive resistans, så de motstånd som det ska ligga 1,5 V över ska alltså ha en resistans som är 1,5 / 6 = 0,25 gånger totalresistansen, räkna sedan på motsvarande sätt för resten av motstånden.
Välj till sist närmaste standardvärden ur t ex E12, E24 eller E96-serien beroende på vilka noggrannhetskrav du har.
Man kan serie- eller parallellkoppla motstånd om man vill få fram värden som ligger mellan standardvärdena. Ofta kan det bli lämpligt att ta närmast högre standardvärde parallellt med ett mycket högohmigare motstånd för att få exakt värde.

[Towil]

Ett alternativ är att använda zenerdioder. De blir inte så känsliga för strömvariationer.

[torbjorn_forsman]

För låga spänningar för zenerdioder här. En zenerdiod för lägre spänning än ca 5 V blir inte mycket bättre än ett motstånd. Möjligen kan man utnyttja framspänningsfall hos dioder (LED, vanliga kiseldioder, schottkydioder, germaniumdioder etc) i lämplig kombination.

[Towil]

Eller att lägga nollreferensen på annat än GND.
Sedan finns det ju även fasta och variabla spänningsregulatorer.

[mattiaz]

Tack Torbjörn!

I mitt fall så har jag inget annat att välja på än resistorer. Det är referensspänningar till operationsförstärkare.

Tänker jag rätt om jag tar så lite ström som möjligt? Då borde det bli lättare att få fram värden så nära rätt som möjligt.

[Ulf]

Det är en balansakt, låga strömmar kan göra det hela känsligare för störningar.
Jag labbade för många år sedan med en joystick för att styra en proportionalventil.
Gick jättebra i labmiljö, men med labplattan ute vid traktorn NÄ! Jag fick vara så god att öka strömmen genom nätet!

[mattiaz]

Jag har väldigt lite känsla för vad som är rimligt. Vad tycker expertisen här, vilken ström skulle vara lämplig?

[Ulf]

Jag är för ringrostig för den bedämningen, POS kanske, Pröva Och Se...

[torbjorn_forsman]

Rör det sig om referensspänningar för OP-förstärkare och om de är av någorlunda modern typ med försumbara biasströmmar mm på ingångarna, så skulle jag föreslå en ström på några mA genom spänningsdelaren, dvs en total resistans på några kohm när det hela ska matas från 6 V.

Får man problem med störningar ute i verkligheten så kan det vara lämpligt att dels begränsa bandbredden med kondensatorer parallellt med återkopplingsmotstånden och dels lågpassfiltrera alla ingångar. Gärna motstånd på några hundra ohm i serie med utgångarna också om det inte ställer till problem ur noggrannhetssynpunkt.
Se också till att välja OP-förstärkare som inte är snabbare än nödvändigt, en långsam OP blir i sig mindre känslig för t ex RF-störningar eller gniststörningar.
Det är naturligtvis också viktigt med bra jordplan/jordnät, avkoppling av matningsspänning och referensspänningar mm mm.

[Ulf]

Det var breadboard, jag skulle ju bara testa...

[G-son]

Ett annat alternativ är sex potentiometrar kopplade mellan +6V och 0V, justera var och en till önskad utspänning. Eventuellt en eller två resistorer i serie med varje potentiometer för att minska det möjliga justerområdet och därmed göra det enklare att justera den till önskad spänning.

[QV_]