分压器计算器
轻松设计分压器。计算电路的电阻值或输出电压。
计算器
Vin ──┬── R1 ──┬── Vout
│ │
│ R2
│ │
GND ──┴────────┘Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)
如何使用此计算器
这个分压器计算器可以帮助您设计将电压降低到较低水平的电阻网络。 根据您的需求，可以选择两种计算模式。
- 从R1/R2计算Vout — 输入两个电阻值以求出输出电压
- 从Vout计算R2 — 输入所需的输出电压和R1来求出R2
- 输入来自电源的输入电压（Vin）
- 为每个电阻选择单位（Ω或kΩ）
- 点击「计算」查看结果，包括电流消耗和功率损耗
分压器公式
分压器使用两个串联电阻从较高电压产生较低电压。 输出电压从两个电阻的连接点取出。
从期望的Vout计算R2
如果您知道期望的输出电压和R1，可以计算R2：
电流和功率
通过分压器的电流和每个电阻中消耗的功率：
常见应用
微控制器电平转换
分压器通常用于将5V传感器与ESP32或Raspberry Pi等3.3V微控制器连接。 它们将信号电压降低到输入引脚的安全电平。
ADC参考电压
许多ADC（模数转换器）应用使用分压器将输入信号缩放到ADC参考电压范围内。
电池电压监测
要测量超过微控制器ADC范围的电池电压， 分压器可将电压降低到可测量的水平。
偏置电路
在晶体管电路中，分压器创建相对独立于晶体管参数的稳定偏置电压。
重要注意事项
分压器不适合为消耗大电流的负载供电。 当连接负载时，输出电压会下降。对于电源应用，请改用电压调节器。
实际示例
示例1：5V到3.3V电平转换器
将5V传感器输出转换为ESP32 GPIO引脚的3.3V。
已知：Vin = 5V，Vout = 3.3V，R1 = 10kΩ
计算：R2 = (3.3V × 10kΩ) / (5V - 3.3V) = 19.4kΩ
结果：使用R1 = 10kΩ和R2 = 20kΩ（标准值）
示例2：12V电池监测
使用3.3V ADC（最大输入3.3V）监测12V电池。
已知：Vin = 12V（最大），Vout = 3.0V（安全裕度），R1 = 30kΩ
计算：R2 = (3.0V × 30kΩ) / (12V - 3.0V) = 10kΩ
结果：使用R1 = 30kΩ和R2 = 10kΩ（4:1分压比）
示例3：音频信号衰减器
将2V音频信号降低到0.5V用于敏感输入。
已知：Vin = 2V，Vout = 0.5V，R1 = 15kΩ
计算：R2 = (0.5V × 15kΩ) / (2V - 0.5V) = 5kΩ
结果：使用R1 = 15kΩ和R2 = 4.7kΩ（最接近的标准值）
常见问题
我应该使用什么电阻值？
对于大多数应用，使用1kΩ到100kΩ范围的电阻。较低的值会浪费更多功率， 但受噪声影响较小。较高的值可以节省功率，但更容易受到干扰。 R1的常见选择是10kΩ。
我可以用分压器给设备供电吗？
通常不行。分压器不是为向负载提供电流而设计的。当您连接负载时， 它会作为与R2并联的电阻，改变输出电压。为设备供电请使用电压调节器。
为什么我测量的电压与计算值不同？
可能有几个因素造成：电阻容差（通常±5%）、测量设备的负载效应以及温度变化。 对于精密应用，请使用1%容差的电阻。
如何在高电阻值和低电阻值之间选择？
较低电阻（1kΩ-10kΩ）：更好的抗噪声能力，更快的响应， 但功耗更高。适合音频和信号处理。
较高电阻（10kΩ-100kΩ）：较低的功耗，适合电池供电设备。 可能受高阻抗负载影响。
什么是负载效应？
当您将负载（如ADC输入或电表）连接到输出时，它会消耗电流并作为与R2并联的电阻。 这会降低R2的有效值，从而降低输出电压。为了获得准确的结果， 请确保负载阻抗至少是R2的10倍。