Diviseur de tension vs résistance en série

Quelle est la différence entre avoir un diviseur de tension et simplement utiliser une résistance en série.

Ainsi, par exemple, j'ai une tension d'entrée de 12 V et deux résistances dans un diviseur de tension, R1 = 10 k et R2 = 10 k, donc ma tension est divisée uniformément à 6 V. En quoi est-ce différent d'avoir une résistance (R = 6k, I = 1mA) en série?

Si vous tirez 1 mA du circuit diviseur de résistance que vous avez mentionné, il produira un volt (la résistance supérieure aura 1,1 mA qui le traversera, laissant ainsi tomber 11 volts; de ce 1,1 mA, 0,1 mA passera par la résistance inférieure tandis que le reste 1mA ira dans votre charge). La résistance 6K laisserait tomber 6 volts, alimentant ainsi 6 volts dans une charge de 100mA.

Si le courant de charge ou la résistance de charge est une valeur constante connue, on peut calculer une résistance série qui convertira une tension d'entrée connue en toute tension de charge connue, inférieure et souhaitée. Cependant, si le courant ou la résistance de charge n'est pas connu avec précision, des écarts par rapport à l'idéal entraîneront une variation de la tension de charge par rapport à ce qui est prévu. Plus la différence entre la tension d'entrée et la tension de charge est grande, plus la variation de la tension de charge est grande.

L'ajout d'une résistance de charge ajoutera effectivement une charge fixe connue en plus de celle potentiellement variable. Supposons que l'on ait une source de 12 volts et que la charge prévue soit de 10uA +/- 5uA à 6 volts. Si l'on venait d'utiliser une résistance série dimensionnée pour le boîtier 10uA (600K), elle ne chuterait que de 3V à 5uA (alimentant 9 volts à la charge) et de 9V à 15uA (alimentant 3 volts à la charge). L'ajout d'une résistance de 6,06 K en parallèle avec la charge entraînerait une consommation de courant totale d'environ 1 000 mA +/- 0,005 mA, ce qui nécessiterait de changer la résistance supérieure à 6 K; puisque les changements dans le courant de charge n'affecteraient que le courant total d'environ 0,5%, ils n'affecteraient que la chute de tension de la résistance supérieure d'environ 0,5%.

Si la tension source est stable et que le courant de sortie est faible, un diviseur de tension peut être un moyen pratique de générer une tension stable. Malheureusement, pour que le diviseur de tension génère une tension stable, la quantité de courant acheminée à travers la résistance inférieure (et donc gaspillée) doit être importante par rapport à la variation absolue possible du courant de charge. Cela ne pose généralement pas de problème lorsque le courant de sortie est de l'ordre des picoampères, est parfois acceptable lorsque le courant de sortie est de l'ordre des microampères, et devient généralement inacceptable lorsque le courant de sortie est de l'ordre des ampères.

La résistance unique ne divise pas la tension.
Pour une source idéale de 12V avec 6k en série, vous obtenez 12V avec une impédance de 6k (sortie). $\Omega$

Le centre de deux résistances de 10k en série sur la même source fournirait 6V avec une impédance de 5k . Il n'y a donc aucune différence entre cela et une source 6V avec 5k en série.$\Omega$

Si vous avez vraiment le 1mA, alors la seule résistance fera l'affaire. Le 1mA s'écoulera dans l'entrée du circuit suivant la résistance et cela aura donc une résistance d'entrée de 6k (6V / 1mA). Vous vous retrouvez donc avec deux résistances après tout: celle que vous avez placée et l'impédance d'entrée. Dans le cas où vous construisez le diviseur avec les deux résistances 10k gardez à l'esprit que l'impédance d'entrée du circuit suivant est parallèle à la résistance inférieure. Tout sauf une entrée à haute impédance (comme l'entrée d'un ampli-op) réduira le 6 V au nœud.$\Omega$
$\Omega$

En quoi est-ce différent de

"Différent de" de quelle manière?

Deux différences évidentes se trouvent dans le circuit équivalent de sortie (en supposant que vous voulez dire que le nœud central du diviseur de tension est la sortie), et dans la charge présentée à la tension d'entrée.

La sortie du diviseur de tension a un équivalent de Thevenin de 6V avec une impédance de sortie de 5K. La sortie de la résistance + une charge de source de courant 1mA = 6V avec une impédance de sortie de 6K.

La charge sur l'alimentation du diviseur de tension est de 0,6 mA via une charge de 20 K; la charge sur l'alimentation de la résistance + source de courant est une charge de source de courant (courant constant).

Une certaine confusion ici, je pense, et aussi une bonne réflexion. La différence pour la question posée est peut-être aucune, si vous cherchez simplement à faire tomber 6 volts des 12 volts. Cela dépendra de l'application. L'un ou l'autre pourrait réussir dans la bonne situation.

Dans le cas du diviseur, le point central sera de 6 volts si la charge sur le point central ne prend pas de courant, et dans la résistance unique avec 1 mA, la sortie sera de 6 volts si la charge prend exactement 1 mA. Mais ce sont 2 applications différentes et aucune ne sera exacte si la charge n'est pas une impédance infinie dans le premier cas ou 6k Ohms au retour 12 V (ou 1 mA de courant absorbé) dans le second cas.

Si vous allez utiliser un diviseur de tension pour créer un niveau de tension à partir d'un autre, vous pouvez le faire avec un diviseur de tension, mais vous devez savoir quelle est l'impédance des points de terminaison, afin de pouvoir calculer le tensions de circuit et flux de courant et si vous pouvez traiter n'importe quelle terminaison comme une source de courant ou de tension idéale (vous permettant d'ignorer son impédance). En supposant que le diviseur dans le problème initial se situe entre une source de 12 volts et son retour et que la source de tension est d'une impédance suffisamment basse pour être ignorée, la réponse à la question dépend de ce que l'impédance du point de sortie est à la source de 12 volts. ou le retour 12 volts. Pour voir la tension au point de sortie du diviseur,

Si les impédances de charge sont de plusieurs ordres de grandeur supérieures à 6 K, dans la plupart des cas, vous pouvez les ignorer.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}