抵抗分圧

抵抗分圧(抵抗器による分圧回路)は、直列につないだ2つの抵抗器の両端にかかる電圧を、2つの抵抗器の全体と片方の抵抗値の比率により分割する回路の事です。

下の回路図のようにVinにかけた電圧がR1, R2の抵抗器によって分圧されてVoutに出てくるというものです。

抵抗分圧の回路図

次にR1, R2によってどのようにVoutが決まる計算式は次のようになります。

計算式

応用編

抵抗分圧の応用として、抵抗値の変化を電圧の変化へ変換するというものがあります。

これはセンサーの一部には抵抗値が変化するものがあり、そのセンサーの値をマイコンで扱う場合、マイコンには電圧を読み取る機能があるので、この抵抗分圧回路に組み込んで使います。

今回はR2にボリューム(可変抵抗器)を使います。

R2を可変抵抗器にした回路図

考察

Google スプレッドシートでR1とR2の比率を1:10, 1:5, 1:2, 1:1の4つのパターンのR2の変化によるVoutをグラフにしてみました。

R1:R2のグラフ

1:10はVoutのレンジが広いですが、最初の部分での変化が大きいです。

1:5, 1:2はVoutのレンジもまあまあ確保できて、変化が穏やか。

1:1はVoutのレンジが半分しか無いですが、変化が直線に近いです。

どのくらいのレンジでVoutが欲しいか、またセンサーの取りうる値の範囲、またどの部分の変化を重視するかでR1:R2を決めるといいと思います。

動画

動画はこちらです。

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