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sábado, 5 de março de 2016

Eletronica - Divisor de Tensão

Divisor de tensão

Basicamente um divisor de tensão é algo parecido com o circuito abaixo:


          R1           R2
Vin-----/\/\/\---+---/\/\/\-----GND
                 |
                 |
               Vout


A tensão obtida em Vout será dada pela seguinte fórmula:

Vout = R2 / (R1+R2) * Vin

É comum precisarmos utilizar divisões de tensão pra reduzir a tensão de 5V para 3.3V. Isso significa que precisamos ter um Vout de 2/3 de Vin. Há várias combinações de resistores comerciais que se aproximam desses valores, como por exemplo, um resitor de 10 Kohms para R1 e um de 20 Kohms para R2, ou um resistor de 330 ohms para R1 e 680 ohms para R2. Ou ainda diversos outros resistores que tem uma mesma relação aproximada de 2/3 entre eles.

Mas caso você não tenha em mãos os resistores com os valores corretos para ter essa redução, uma solução bem simples, é utilizar 3 resistores de mesmo valor (o valor não importa, o importante é que os 3 sejam exatamente o mesmo valor).

Tendo os 3 resistores iguais, basta combiná-los na forma de um dos dois circuitos abaixo, que a tensão de saída obtida será sempre dada pela fórmula abaixo:

Vout = 2/3 Vin.

como exemplo, imaginemos uma entrada de 5V

 2/3 * 5V ==> 3.33V


(1)
          R            R         R
Vin-----/\/\/\---+---/\/\/\----/\/\/\-----GND
                 |
                 |
               Vout

OU

(2)
          R
     +--/\/\/\--+   
     |    R     |         R
Vin--+--/\/\/\--+---+---/\/\/\-----GND
                    |
                    |
                  Vout


Pra ficar um pouco mais claro, matematicamente falando, vamos analisar a fórmula inicial do cálculo do divisor de tensão, que é:


Vout = R2 / (R1+R2) * Vin

Considerando, 3 Resistores de valores R, teríamos o seguinte para o circuito (1):

Como temos dois resistores em Série no lugar de R2, devemos somar os dois resistores, que será 2R.


Vout = R2 / (R1+R2) * Vin
Vout = 2R / (2R + R) * Vin
Vout = 2R / 3R * Vin

como R/R é igual a 1, podemos cortar os dois R
e como resultados teremos:

Vout = 2/3 * Vin
ou
Vout = 0.66666 * Vin

Ou seja, nossa fórmula não irá depender do valor de R, bastando apenas que ele seja diferente de zero.


no circuito (2) temos no lugar de R1, dois resistores de valor R em paralelo. Como sabemos, quando dois resistores de mesmo valor estão em séries, sua resistencia equivalente, é o valor de R divido por 2. ou seja, a metade do valor. nesse caso, a fórmula ficara da seguinte maneira:

Vout = R2 / (R1+R2) * Vin
Vout = R  / (R + R/2)  * Vin
Vout = R / (R + 0.5 R) * Vin
Vout = R / 1.5 R * Vin

como R/R é igual a 1, podemos cortar os dois R
e como resultados teremos:

Vout = 1/1.5 * Vin
Vout = 0.6666 * Vin

Como vemos, temos o mesmo resultado que o circuito (1)