Výpočet výstupného napätia napäťového deliča a útlmu v dB
Delič napätia sa zvyčajne skladá z dvojice rezistorov, na ktorých sa celkové napätie Uges rozdelí na dve čiastkové napätia. Základným tvarom je nezaťažený delič napätia, ktorý zodpovedá sériovému zapojeniu dvoch rezistorov.
Len čo sa nezaťažený delič napätia pripojí k spotrebiču, rozdelenie napätia v deliči napätia sa zmení. Zaťažený delič napätia pozostáva zo sériového zapojenia rezistorov R1 a R2. Jeden z dvoch rezistorov je navyše zaťažený spotrebičom, v tomto prípade rezistorom RL (zaťažovací odpor). Obvod sa zmení zo sériového obvodu na zmiešaný obvod pozostávajúci z paralelného obvodu (R2 || RL) a sériového obvodu (R1 + (R2 || RL)).
Ak je delič napätia zaťažený rezistorom, v obvode dôjde k nasledujúcim zmenám:
- Celkový odpor obvodu sa zmenší.
- Z tohto dôvodu sa zväčší celkový prúd I.
- Čiastkové napätie U1 na rezistore R1 sa zväčší.
- Čiastkové napätie U2 na rezistore R2 sa zmenší.
Aké veľké musia byť odpory v deliči napätia?
Nezáleží na tom, či sú zvolené rezistory nízke alebo vysoké. Pretože na jednej strane musíte dávať pozor, aby odpory neboli príliš malé. Inak bude tiecť príliš veľký prúd a spotrebuje sa príliš veľa energie. Na druhej strane odpory nesmú byť príliš vysoké, inak je delené napätie príliš závislé od odporu záťaže. To, aké veľké odpory treba zvoliť, závisí od aplikácie. A na to existujú určité pravidlá. Jedno z týchto pravidiel hovorí, že napätie U2 zostáva viac-menej stabilné len vtedy, ak je prúd prechádzajúci deličom napätia I2 približne 3 až 10-krát väčší ako prúd IL pretekajúci zaťažovacím odporom. Potom môžete zanedbať úbytok napätia spôsobený záťažou na deliči napätia. To sa dá dosiahnuť len s vysokoohmovým zaťažovacím rezistorom. Ak použijete delič napätia na riadenie vstupu s obzvlášť vysokým odporom, a to by malo byť pravidlom, potom môže delič napätia pozostávať z rezistorov v rozsahu kOhm alebo 100 kΩ, možno dokonca v rozsahu MΩ.
Úroveň výstupného napätia je 0 dB, t. j. 100 % (faktor alebo pomer = 1). Úroveň -3 dB zodpovedá 70,7 % (faktor = 0,7071) a úroveň -6 dB zodpovedá 50 % (= 1/2 = 0,5) pôvodného napätia.
Zaťažený delič napätia pozostáva zo sériového zapojenia rezistorov R1 a R2. Okrem toho je jeden z týchto dvoch rezistorov zaťažený spotrebičom, v tomto prípade rezistorom RL (zaťažovací odpor). Obvod sa zmení zo sériového obvodu na zmiešaný obvod paralelného obvodu (R2 || RL) a sériového obvodu (R1 + (R2 || RL)). Hodnotu RL možno zadať dodatočne, inak sa automaticky použije záťaž 1 megohm.
