分圧器の抵抗値を選択する方法は？

出力電圧は2つの抵抗値の比によって決定されること、および両方の抵抗が同じ場合、出力電圧はすべて同じになることを理解しています。しかし、抵抗値を選択する根拠は何ですか？抵抗値を選択するために出力電流を考慮する必要があります。

要点は最新です。

この回路を見てください。マウスポインターをグラウンドシンボルの上に置くと、電流が25 mAであることがわかります。今見て取り、この回路を、あなたは出力電流があることがわかります。$2.5 \mbox{ } \mu A$

次に、負荷がかかった状態での回路の動作を見てみましょう。これは負荷のある最初の回路です。ご覧のとおり、2.38 mAの電流が右側の負荷抵抗を流れ、その電圧は予想される2.5 Vではなく、2.38 Vになります（2つの下部抵抗が並列になっているため）。ここで 2番目の回路を見ると、2つの下側の抵抗の電圧が4.99 mVであるのに対して、上側の抵抗は5 Vあたりで低下することがわかります。これは、抵抗比がここで変更されたためです。2つの下の抵抗が並列になっているため、1つの抵抗が他の抵抗よりも大幅に大きいため、それらの合計抵抗は右下の抵抗の抵抗と比較して無視できます（並列抵抗の式を使用して確認できます）。したがって、電圧出力は、無負荷状態の場合に得られる2.5 Vとは大きく異なります。

分圧器と負荷として大きなものでは二つの小さな抵抗：今度は逆の状況を見てみましょう、ここを。再び、2つの低い抵抗の合計抵抗は、2つの小さい抵抗の抵抗よりも小さくなります。ただし、この場合、これは負荷から見た電圧に大きな影響を与えません。電圧はまだ2.5 Vで、これまでのところすべて問題ありません。

そのため、抵抗器の抵抗値を決定するときのポイントは、負荷の入力抵抗を考慮し、2つの分圧器抵抗器をできるだけ小さくすることです。

$2.5 \mbox{ }\mu A$

これにより、出力での電圧レギュレーションを改善するために可能な限り小さな抵抗を使用し、無駄な電流をできるだけ少なくするために可能な限り大きな抵抗を使用するという2つの反対の要件が与えられます。そのため、正しい値を得るには、負荷に必要な電圧、必要な精度、負荷の入力抵抗を取得し、それに基づいて許容可能な負荷を得るために必要な抵抗のサイズを計算する必要があります電圧。次に、より高い分圧抵抗器の値で実験し、それらの電圧が電圧にどのように影響するかを確認し、入力抵抗に応じて電圧変動を大きくできないポイントを見つける必要があります。その時点で、（一般的に）分圧抵抗の適切な選択があります。

考慮する必要がある別のポイントは、抵抗の電力定格です。これは、抵抗値の低い抵抗器がより多くの電力を消費し、より加熱するため、抵抗値の大きい抵抗器に有利になります。つまり、抵抗が大きい抵抗器よりも大きくする必要があります（通常は高価です）。

$100 \mbox{ } k \Omega$$10 \mbox{ } k \Omega$$1 \mbox{ } k \Omega$

分圧器自体は役に立ちません。分周器は、出力を何かに供給する必要があります。何かがオペアンプ回路のバイアス調整である場合もあれば、電圧レギュレーターのフィードバック電圧である場合もあります。仕切りが給餌できるものは何千もあります。

仕切りが給電しているものが何であれ、それは電流を取ります。「入力電流」と呼ばれることもあります。それ以外の場合は、実際に指定されていないか、既知ではありません。時には電流が分周器の「外に」流れていることもあれば、分周器に「入っている」こともあります。この電流は、抵抗が他の抵抗よりも多く流れるため、分圧器の精度を台無しにする可能性があります。入力電流が多いほど、分周器の精度が影響を受けます。

非常に大まかな目安は次のとおりです。2つの抵抗に流れる電流（入力電流がないと仮定）は、入力電流の10〜1000倍でなければなりません。これらの抵抗を流れる電流が多いほど、入力電流が物事に与える影響は小さくなります。

したがって、分周器があるときはいつでも、精度と消費電力のバランスをとろうとしています。より高い電流（より低い値の抵抗）を使用すると、消費電力が増加しますが、精度が向上します。

多くの場合、入力電流が非常に大きいため、分圧器だけでは機能しません。これらの回路では、「ユニティゲインバッファ」として設定されたオペアンプに給電する分周器を使用できます。そうすれば、抵抗はかなり高い値にでき、回路の残りの入力電流の影響を受けません。

AndrejaKoとDavidは良い答えを出したので、ここでそれらを繰り返す必要はありません。

デビッドは、ユニティゲインバッファーに言及しています。

$\Omega$$\mu$$\Omega$

FET入力のオペアンプは、多くの場合に、はるかに低い入力バイアス電流を有する、PAの順序。

分周器が信号電圧の一部をADC入力に供給することを目的としている場合、設計に別の懸念があります。SARコンバータでは、固定サンプルレートに対して、ADC入力に接続される最大許容外部インピーダンスがあります。次のサンプルの前にサンプルコンデンサを適切な電圧で充電するため。そうでなければ、測定は役に立たない。この場合、インピーダンス（抵抗）は2つの分圧抵抗（テブナン）の並列によって形成されます。

オームの法則、E = IR、および抵抗による電力消費はV ^ 2 / Rであることに留意する必要があります。したがって、オームの法則の抵抗は上部抵抗（R1）になり、抵抗の組み合わせは電力消費の計算に使用されます。これに基づいてR1の計算を行うことができます。次に、入力電圧と出力電圧、および選択したR1値により、R2を計算できます。私は個人的にこのオンライン計算機を使用して、私の生活を楽にしています。