分压电路设计经验
电路基础原理交流电路中的电压分压与电流分流
电路基础原理交流电路中的电压分压与电流分流电路基础原理：交流电路中的电压分压与电流分流在电路学中，电压分压和电流分流是两个基本的概念。
无论是直流电路还是交流电路，电压分压和电流分流都是电路中非常重要的概念，对于理解电路的工作原理和计算电路参数非常重要。
一、电压分压1. 电压分压原理电压分压是指将电路中的总电压按照一定比例分配到不同的元件上。
在交流电路中，电压分压通常使用串联电阻来实现。
串联电阻是将电阻依次连接在电路中的各个元件上，通过串联电阻可以将电源电压分到不同的元件上。
2. 串联电阻的计算为了计算电压分压的结果，首先需要了解串联电阻的计算公式。
在串联电路中，总电阻（Rt）等于各个电阻（R1、R2、R3...）的和：Rt= R1 + R2 + R3 + ... 根据这个公式，可以计算出电路中各个电阻上的电压。
3. 电压分压的应用电压分压在电路中有着广泛的应用。
例如，在电源适配器中，通过串联一个电阻可以将电源输出的高电压降低至合适的电压，并供应给合适的元件工作。
二、电流分流1. 电流分流原理电流分流是指将电路中的总电流按照一定比例分配到不同的支路上。
在交流电路中，电流分流通常使用并联电阻来实现。
并联电阻是将电阻连接在电路中的不同支路上，通过并联电阻可以实现电流的分流。
2. 并联电阻的计算为了计算电流分流的结果，首先需要了解并联电阻的计算公式。
在并联电路中，总电阻（Rt）等于各个电阻（R1、R2、R3...）的倒数之和的倒数：1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... 根据这个公式，可以计算出电路中各个支路上的电流。
3. 电流分流的应用电流分流在电路中也有着广泛的应用。
例如，在分压式电位器中，通过并联一个电阻可以将电压分压比调节到合适的范围，并用于电路中需要不同电压的元件。
总结电压分压和电流分流是电路中非常重要的概念，广泛应用于各个电路中。
电压分压通过串联电阻将电路中的总电压分到不同的元件上，而电流分流通过并联电阻将电路中的总电流分到不同的支路上。
分压电路设计经验
前些天有人问我如何实现精密的分压,他认为电阻分压不够精密.其实分压的目的就是为了符合AD转换的输入围,但其实有时候不但输入围超出AD量程,甚至会是一个负电压,这个时候需要将电压平移.反正今天双休有空,我就说说自己的做法,疏漏之处敬请谅解现今大多数的AD芯片都采用单电源+5V、+3.3V甚至更低的+1.8V供电，其差模输入围一般是±Vref(差分输入)、0~ +Vref,部分允许使用外部基准的芯片允许0~ VDD的输入围，但是无论如何无法对一个负的输入电压进行A to D的转换(也许有一些双电源的AD芯片可以，但我是个新手没仔细研究过)。
如果要对一个过零的正负信号进行AD转换就必须进行电平的平移。
理论上如图1所示的差分放大器就可以完成电平平移的效果，差分放大器的增益等于1，因此Vout = Vin + 5.000。
Vin = -5 ~ +5V,因此经过平移后Vout = 0 ~ 10V，再经过电阻R18、R19二分压到符合AD系统输入围的电压。
但是图1所示的电路并不理想。
第一，放大电路的输入阻抗约等于R16 + R17 = 20K,低的输入阻抗要求信号源必须是低阻具有衡压输出特性的信号源，否则将造成很大的误差；第二，R8 R9 R16 R17的匹配程度将直接影响增益精度；第三，R18 R19的二分压也将带来2%的最大误差，如果并非二分压那么R18≠R19,由于消耗的功率不一样导致R18温度与R19不相等，温漂将使得分压误差加大；第四，任何接入的电路将等效成一个负载，即使AD系统只吸收很低的电流，等效阻抗很大，也将进一步加大分压的误差。
对于第一个问题，可以在差分放大前加入一级电压跟随器作为缓冲，利用运放的高输入阻抗减少对信号源的影响，并且运放的低输出阻抗衡压输出的特性可以很好的满足差分放大级的“特殊”要求。
对于第二和第三个问题，使用0.1%低温漂的精密电阻器可以大为改善。
对于第四个问题，再运放负载能力允许的情况下使用阻值更小的电阻器可以将影响降低，但是应当注意的是-----使用阻值更小的电阻器将会使消耗功率增加，而消耗功率的增加又使得温度上升，温漂问题加重。
分压实验报告
一、实验目的1. 了解分压电路的基本原理和组成。
2. 掌握分压电路的搭建方法及测量方法。
3. 熟悉万用表的使用方法，并能够根据实验结果分析电路性能。
二、实验原理分压电路是一种利用电阻对电压进行分配的电路。
在分压电路中，总电压U通过电阻R1、R2、R3…分配到各个电阻上，使得每个电阻上的电压与其阻值成正比。
分压电路的原理如下：U1 = U (R1 / (R1 + R2 + R3 + ...))U2 = U (R2 / (R1 + R2 + R3 + ...))U3 = U (R3 / (R1 + R2 + R3 + ...))其中，U为总电压，U1、U2、U3分别为各个电阻上的电压，R1、R2、R3分别为各个电阻的阻值。
三、实验器材1. 电源：直流稳压电源2. 电阻：R1、R2、R3（阻值可调）3. 电压表：万用表4. 电流表：万用表5. 导线：若干6. 开关：一个四、实验步骤1. 搭建分压电路，将电源、电阻、电压表、电流表和开关连接起来，具体连接方式如下：（1）将电源的正极与电阻R1的一端连接；（2）将电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接；（3）将电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接；（4）将电阻R3的另一端与电源的负极连接；（5）将电压表的正极与电阻R1的另一端连接，负极与电阻R2的一端连接；（6）将电流表的正极与电阻R1的一端连接，负极与电阻R2的一端连接；（7）将开关连接在电阻R2和电阻R3之间。
2. 打开开关，调节电阻R1、R2、R3的阻值，使电路稳定运行。
3. 使用万用表测量各个电阻上的电压U1、U2、U3，记录实验数据。
4. 关闭开关，断开电路，整理实验器材。
五、实验数据及分析1. 实验数据：| 电阻R1（Ω） | 电阻R2（Ω） | 电阻R3（Ω） | 电压U1（V） | 电压U2（V） | 电压U3（V） ||--------------|--------------|--------------|--------------|--------------|--------------|| 100 | 200 | 300 | 2.5 | 5.0 | 7.5 |2. 分析：（1）根据实验数据，可以看出电压U1、U2、U3与电阻R1、R2、R3的阻值成正比。
电压分压电路
电压分压电路电压分压电路是一种常见的电路配置，用于将输入电压分成不同的输出电压。
在电子电路中，电压分压电路被广泛应用于各种电子设备中，例如电源电路、电路保护和信号调节等。
本文将介绍电压分压电路的原理、应用和设计方法。
一、原理电压分压电路的原理基于欧姆定律，即电压等于电流乘以电阻。
电压分压电路一般由两个或多个电阻组成，通过改变电阻的比例来实现电压的分压。
在电压分压电路中，电阻与输入电压之间形成一个电压分压比，该比例决定了输出电压与输入电压的关系。
二、应用1. 电源电路：在电源电路中，电压分压电路常用于将高电压降低到合适的工作电压。
例如，在手机充电器中，需要将市电的高电压（通常为220V或110V）降压到手机所需的低电压（通常为5V或9V）。
2. 电路保护：电压分压电路还可以用于电路保护，例如在电路中加入一个电压分压电路，当输入电压超过设定的阈值时，会触发保护电路，从而保护电路免受过高的电压损害。
3. 信号调节：电压分压电路可以用于信号调节，例如在音频设备中，需要将输入信号的电压进行调节，以适应不同的音量要求。
三、设计方法设计电压分压电路时，需要考虑以下几个因素：1. 输出电压：确定所需的输出电压，并根据输出电压来选择电阻的分压比例。
较大的分压比可以实现更低的输出电压。
2. 输入电阻：选择适当的电阻值以确保电路的输入阻抗符合要求。
输入阻抗过大会导致信号衰减，而输入阻抗过小会影响电路的稳定性。
3. 电阻功率：根据所需的输出电压和电流来选择适当的电阻功率。
电阻功率应大于等于输出电压和电流的乘积，以确保电阻在工作过程中不会过热。
4. 温度漂移：考虑电阻的温度系数，以避免温度变化对电路的影响。
选择具有较小温度系数的电阻可以减小温度漂移的影响。
四、总结电压分压电路是一种常见的电路配置，用于将输入电压分成不同的输出电压。
通过合理选择电阻的分压比例，可以实现输出电压的调节和保护电路的功能。
在设计电压分压电路时，需要考虑输出电压、输入阻抗、电阻功率和温度漂移等因素。
分压电路设计经验
分压电路设计经验分压电路是电子电路中常见的一种电路，用于将输入电压分压为较低的输出电压。
设计好的分压电路可以在实际应用中发挥重要作用，下面是一些分压电路设计经验。
1.确定需求：在设计分压电路之前，首先要明确所需的输出电压。
这可以通过分析具体的实际应用来确定。
例如，如果需要将高电压降低到适合于微控制器的工作电压范围，输出电压通常在3.3V或5V左右。
2.选择适当的电阻：在分压电路中，电阻起到分压作用。
选择适当的电阻值是设计成功的关键。
一般来说，电阻值不宜太大，否则会引入较大的电流漏失。
另一方面，电阻值也不宜过小，以避免过大的电流流过电阻。
3.考虑电流负载：分压电路的输出电压受到电流负载的影响。
因此，在设计分压电路时，要考虑所连接的负载电流。
对于较高的负载电流，电阻值应该选择较小的值，以减小电流的压降。
4.防止电流漂移：分压电路容易受到电流漂移的影响，这会导致输出电压的波动。
为了减小电流漂移，可以使用电压跟随器，将输出电压与输入电压关联起来，并通过反馈控制来减小电流漂移。
5.考虑温度变化：分压电路的电阻值可能会随着温度的变化而改变。
因此，在设计分压电路时，要考虑到电阻的温度系数。
选择具有较小温度系数的电阻，可以减小温度对输出电压的影响。
6.抗干扰设计：分压电路设计时要考虑到来自外界的电磁干扰和电源噪音。
为了提高电路的抗干扰性能，可以在输入和输出端添加滤波电容，以降低干扰信号。
7.稳定性分析：在设计分压电路时，应该对电路的稳定性进行分析。
要确保输入电压变动时，输出电压能够在一个合理的范围内稳定。
8.保护电路设计：在实际应用中，分压电路可能遇到过压或过流等问题。
为了保护电路的安全运行，可以在电路中添加过压保护和过流保护电路。
9.仿真验证：在设计完成后，可以使用电路仿真软件进行验证。
通过仿真可以评估电路参数和性能，并进行必要的调整。
10.实验测试：最后，在将分压电路应用于实际场景之前，应进行实验测试，验证电路性能，并进行必要的调整和优化。
电压分压的方法
电压分压的方法1. 介绍电压分压是一种常用的电路技术，用于降低电路中的电压。
在电子设备和电路设计中，经常需要将高电压降低到合适的范围，以供其他电路或器件使用。
电压分压技术可以帮助我们实现这一目标。
本文将介绍电压分压的基本原理、常用的电压分压方法以及它们的应用场景。
2. 基本原理电压分压的基本原理是利用电阻器将电路中的电压分成不同的部分。
根据欧姆定律，电流通过电阻器时，电压降正比于电阻值。
因此，通过选择合适的电阻比例，可以实现将输入电压分成不同的比例。
电压分压电路一般由两个电阻器组成，一个被称为上分压电阻，另一个被称为下分压电阻。
上分压电阻与下分压电阻的串联连接形成一个电压分压器。
3. 电压分压方法3.1 电阻分压器电阻分压器是最常见的电压分压方法之一。
它由两个电阻器组成，上分压电阻和下分压电阻。
上分压电阻连接到输入电压，下分压电阻连接到地。
根据欧姆定律，我们可以得到电压分压公式：V out=V in×R2 R1+R2其中，V in是输入电压，V out是输出电压，R1是上分压电阻的电阻值，R2是下分压电阻的电阻值。
3.2 电容分压器电容分压器是另一种常见的电压分压方法。
它由两个电容器组成，上分压电容和下分压电容。
上分压电容连接到输入电压，下分压电容连接到地。
电容分压器的原理是根据电容器的充放电特性。
当电容器充电时，电压逐渐上升，当电容器放电时，电压逐渐下降。
通过选择合适的电容比例，可以实现电压分压。
3.3 变压器分压器变压器分压器是一种用于高压变低压的电压分压方法。
它由一个变压器组成，变压器的输入端接入高电压，输出端接出低电压。
变压器分压器的原理是利用变压器的变比关系。
根据变压器的变比公式：V in V out =N1 N2其中，V in是输入电压，V out是输出电压，N1是输入端的匝数，N2是输出端的匝数。
通过选择合适的变压器变比，可以实现电压的分压。
4. 应用场景电压分压技术在电子设备和电路设计中有广泛的应用。
分压电路实验报告
分压电路实验报告分压电路实验报告引言在电子学中，分压电路是一种常见的电路，用于将输入电压分成不同比例的输出电压。
它在电子设备和电路设计中具有广泛的应用。
本实验旨在通过搭建和测试一个简单的分压电路，了解其原理和性能。
实验目的1. 掌握分压电路的基本原理和搭建方法。
2. 理解分压电路的工作原理和电压分配规律。
3. 测试和分析分压电路的性能，如输出电压的稳定性和误差。
实验器材和元件1. 直流电源2. 电阻器3. 万用表4. 连接线实验步骤1. 准备实验器材和元件，确保电源和电阻器的参数符合实验要求。
2. 按照电路图搭建分压电路，注意连接线的正确接法和电路的稳定性。
3. 打开直流电源，调节电压为适当的数值。
4. 使用万用表测量并记录输入电压和输出电压的数值。
5. 改变输入电压的数值，多次测量输出电压，并记录数据。
6. 分析和比较不同输入电压下输出电压的变化情况，计算并分析误差。
实验结果与分析通过实验测量和记录的数据，我们可以得到不同输入电压下的输出电压。
根据分压电路的原理，输出电压与输入电压之间存在一定的比例关系。
我们可以绘制输入电压和输出电压之间的图像，以直观地观察其关系。
在实验中，我们可以发现随着输入电压的增加，输出电压也相应增加，但增长的速率较小。
这是因为在分压电路中，电阻器起到了电压分配的作用。
根据欧姆定律，电流在电阻器中的分布与电阻值成反比。
因此，较大的电阻器会使得电流分布更均匀，从而实现更精确的电压分配。
此外，我们还可以计算和分析分压电路的误差。
误差是指实际输出电压与理论预期输出电压之间的差异。
误差的大小受到电阻器的精度和实验环境的影响。
在实验中，我们可以使用万用表测量电阻器的阻值，并根据其精度计算误差范围。
同时，我们还可以通过多次测量和计算平均值来减小误差的影响。
结论通过本次实验，我们成功搭建了一个分压电路，并测试了其性能。
分压电路在电子学中具有重要的应用，可以用于电压调节、信号处理等领域。
串联电路的分压规律
串联电路的分压规律串联电路是一种重要的电路结构，它可以实现不同类型的电路功能，包括限制电流和增强电压等。
因此，串联电路的理解和掌握对电路设计有着重要的作用。
在串联电路中，电压分配可以被用来研究电路行为，下文将介绍串联电路中电压分配的基本原理。
一般来说，串联电路中的电压由电路中的电源和各个元件的电压耦合决定。
电源电压由电路工作的条件决定，而各个元件的电压取决于元件的电流，因此可以按照电流的大小和流向来推导出电路中各个元件的电压分布。
首先，串联电路中电压分配的基本原则是：串联电路中的电压不可能从一端单独发射，即从一端发射出去的电压必须可以在另一端收回，或者被某种元件消耗掉。
因此，当在定义电路中每个元件的电压时，必须先确定电源电压，然后按照电流的大小和流向从电源端计算出每个元件的电压，而最终的结果就是串联电路中最终每个元件的电压分布。
其次，串联电路中电压分配的基本原则是：当电流流过串联电路中各个元件时，等效电阻与串联电路中电压是成正比的，电流愈大，电压愈高。
这也是电路中可以调节电压输出的基本原理。
再次，串联电路中电压分配的基本原则是：在给定的电流和电压条件下，串联电路中的电压随着电路中的电阻值的增加而分布，而在相同的电流和电压条件下，串联电路中的电压随着电路中的电阻值的减少而分布。
最后，串联电路中电压分配的基本原则是：在恒定的元件电阻和电路电压条件下，电流大小会影响串联电路中元件电压的分布，其分布规律可以用一个经典的等效电路模型来说明，即所谓的“串联分压”模型，这种模型可以根据不同的电流强度来计算出每个元件的电压值。
以上就是串联电路中电压分配的基本原理介绍，从这些原理可以看出，串联电路中电压分配是一个复杂的过程，需要考虑电源电压、电压关系和元件参数等因素，但只要熟悉这些原理，就可以设计出更为合理的串联电路。
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前些天有人问我如何实现精密的分压，他认为电阻分压不够精密.其实分压的目的就是为了符合AD转换的输入范围，但其实有时候不但输入范围超出AD量程,甚至会是一个负电压，这个时候需要将电压平移•反正今天双休有空,我就说说自己的做法,疏漏之处敬请谅解
现今大多数的AD芯片都采用单电源+5V、+3.3V甚至更低的+1.8V供电，其差模输入范围一般是土Vref（差分输入）、0〜+Vref,部分允许使用外部基准的芯片允许0〜VDD的输入范围，但是无论如何无法对一个负的输
入电压进行A to D的转换（也许有一些双电源的AD芯片可以，但我是个新手没仔细研究过）。
如果要对一个过零的正负信号进行AD转换就必须进行电平的平移。
理论上如图1所示的差分放大器就可以完成电平平移
的效果，差分放大器的增益等于1，因此Vout = Vin + 5.000。
Vin = -5〜+5V，因此经过平移后Vout = 0〜10V，
再经过电阻R18、R19二分压到符合AD系统输入范围的电压。
但是图1所示的电路并不理想。
第一，放大电路的输入阻抗约等于R16 + R17 = 20K,低的输入阻抗要求信
号源必须是低内阻具有衡压输出特性的信号源，否则将造成很大的误差；第二，R8 R9 R16 R17的匹配程度
将直接影响增益精度；第三，R18 R19的二分压也将带来2%的最大误差，如果并非二分压那么R18工R19,由于消耗的功率不一样导致R18温度与R19不相等，温漂将使得分压误差加大；第四，任何接入的电路将等效成一个
负载，即使AD系统只吸收很低的电流，等效阻抗很大，也将进一步加大分压的误差。
对于第一个问题，可以在差分放大前加入一级电压跟随器作为缓冲，利用运放的高输入阻抗减少对信号源
的影响，并且运放的低输出阻抗衡压输出的特性可以很好的满足差分放大级的“特殊”要求。
对于第二和第三个问题，使用0.1%低温漂的精密电阻器可以大为改善。
对于第四个问题，再运放负载能力允许的情况下使用阻值更小的电阻器可以将影响降低，但是应当注意的是-----使用阻值更小的电阻器将会使消耗功率增加，而消耗功率的增加又使得温度上升，温漂问题加重。
经过改进的电路如图2所示：
当然，你还可以使用单片集成差分放大器去替换后端的用精密运放和精密电阻器构建的差分放大电路，例如单位增益的AMP03。
其高共模抑制比（CMRR）: 100 dB（典型值）、低非线性度：0.001%（最大值）、低失真：0.001%（典型值）、总增益误差0.0080% 的性能是绝对优胜于分立器件构建的差分放大电路的。
然而成本是否增加很多我就不知道了，我不是采购不知道价格，哈哈。
R8 WK 1%R910K 1%
412V
R1610K 、
d
w
E
J
.
>
十
s A
I
-5 厂+5V INPUT
R17
10H：
U8
0PD7
-+IN
R1810K 恢
R19
WK 1%
ADC INPUT -12 V
-+5X000VREF
图1
图2
但是图2所示电路在处理一些幅度更大的信号会出现“瓶颈”般运放的摆幅在电源轨以内应留有2V 的余量。
以图2为例，电平平移以后输出0〜10V，对于图2中土12V供电来说刚好可以满足，但是如果输
入信号幅度更大土7.5V呢？那么即使运放工作在土15V的推荐最大工作电压下也无法满足，为了输出不失
真的信号运放就只能工作在土18V的极限电源电压下了。
那如果先电阻分压再跟随再作电平平移呢？不就可以很好解决么？我们看看下面的图三:
厂、
42.5000VPEF
图3中电路只需改变 R1 R2的比例就可以很容易使输出符合 AD 系统的输入范围，并且由于先分压再作电平 平移，因此输出的最大值就是 AD 系统允许的输入最大值，上述图 2电路的“瓶颈”问题不再存在。
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ADC_lh 」PUT 匸
A,
OU1>-^
5>
十
量减少对信号源的影响，R1 R2的值必须足够大，但是对于电压跟随器U2来说R1 R2的分压网络相当于一
个内阻等于R1//R2的信号源，因此U2的输入阻抗必须足够大。
对于图3，即使U2等效阻抗高达100M,也将带来1%的误差，因此R1 R2数量级的选择应该综合考虑信号源内阻和电压跟随器的输入阻抗。
如果要求更精密的的分压和电平平移是否有更好的办法呢？我们都知道一个高开环增益，低失调电压的运放只要将输出完全反馈到反相端就可以构成电压跟随器；那如果将输出完全反馈到单位增益的仪表放大器反
相输入端呢？-----那就是一个精密的二分压电路!!因为[(Vin+) -(Vin-)]*G = V out ,而此时Vin- = Vout、G=1
因此Vin+ = 2Vout,即Vout = 1/2(Vin+)。
并且由于失调误差也同时负反馈到反相端相减，因此仪表放大器的失调误差为原来的1/2。
对于土5平移到0~10V并且需要分压到0〜5V的应用，图4的电路刚好能满足。
他在电平平移的同时实现
了精密的二分压。
与图2、图3相比除了具有更高的精度之外，还具有更高的输入阻抗因此对信号源影响更
小；在输出端无需经过电阻分压，因此没有电阻器的温漂影响精度的问题；在电平平移的同时实现精密二分
压，因此在相同的电源电压下允许2倍于图2的信号输入幅度。
举个例子，图4允许土10V输入二分压并且
平移+5.0000V,使输出0〜10V。
但是同样土12V供电的图2确做不到。
图4
图4所示电路缺点在于无法随意比例的进行分压，
而只能是二分压。
如果输入端是
土 12V 的信号，而AD
系统只能转换0〜2.5V 的电压，那么岂不是意味着要进行 4次二分压！!!？那样似乎太恐怖了一点，事实没至于
那么糟糕。
图5所示由两个仪表放大器组成的电路就可以将
土 12V 的信号平移到0〜2.4V,也就符合0〜2.5V 的
g
^D9221
2
3 V0U7
4
42-50Q0VPEF
12V
RG1 RG2
ADC INPUT
5V+5V INPUT
AD 输入范围。
首先U4 的输出V = [(Vin+) -(Vin-)]*G ，且V = Vin-，所以V = (Vin+)*G心+G) 由图中可知，设置增益的电阻R7=6.175K Q，因此G=(49.4/6.175)+1 =9 ,所以Va =(9/10)* (Vin+)
然后U5对Vin+与Va做减法，因此U5输出Vout = (1/10)*(Vin+),再经过电平抬升成0〜2.4V输出。
但是应该注意的是，当输入信号是快速变化的时候，由于a点波形的滞后，可能带来额外的相位误差(
-15V
图5的电路理论上也可以通过设置R7实现任意比例的分压，当然比起两个电阻的成本不知高了多少，也只
有要求精度很高的时候才这么做，有条件的网友可以比较一下上面各个器件的价格，我也很有兴趣知道。