Calculadora de divisor de tensión

Dos resistencias en serie dividen el voltaje de entrada proporcionalmente. Salida en el cruce: Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2). La corriente de carga extraída del grifo reduce Vout; esta fórmula supone una corriente de carga insignificante.

Los divisores establecen voltajes de referencia, sensores de escala y transistores de polarización. Para una salida estable bajo carga, use un amplificador operacional de búfer o resistencias de tamaño lo suficientemente pequeño como para que la corriente de carga sea insignificante (observe la disipación de energía).

Ejemplo: entrada de 5 V, R1 = 10 kΩ, R2 = 10 kΩ → Vout = 2,5 V. Corriente a través del divisor = 5 V ÷ 20 kΩ = 0,25 mA.

Resistencias iguales proporcionan la mitad del suministro en el punto medio: la referencia clásica de 2,5 V de la lógica de 5 V. Los valores desiguales varían desde cerca de 0 V hasta cerca de Vin dependiendo de la relación R1:R2.

La disipación de potencia en cada resistencia es I²R. Las resistencias de alto valor minimizan la corriente pero se vuelven sensibles al ruido; los valores bajos estabilizan el voltaje bajo carga ligera pero desperdician energía; elija un compromiso para los sensores alimentados por baterías.

Ejemplo resuelto con valores predeterminados: Vin = 5 V, R1 = R2 = 10 kΩ → Vout = 2,5 V, corriente divisoria 0,25 mA. Si una carga consume una corriente significativa de Vout, el voltaje medido se ubicará por debajo de 2,5 V a menos que esté amortiguado.

El escalado de ADC asigna una salida de sensor de 0 a 5 V a un rango de microcontrolador de 3,3 V utilizando divisores desiguales. Si Vin = 5 V y necesita Vout ≈ 3,3 V, relación R2/(R1+R2) = 0,66: resuelva R1 y R2 a partir de los valores estándar E24, luego verifica que la corriente del divisor se mantenga baja. Los divisores desiguales escalan sensores de 0 a 5 V en un rango de ADC de 3,3 V; elija pares E24 cerca de R2/(R1+R2) ≈ 0,66 antes del diseño.

El equivalente de Thevenin en el grifo es R1∥R2 en paralelo. Una carga de 10 kΩ en un divisor de 10 kΩ∥10 kΩ (5 kΩ Thevenin) reduce significativamente Vout por debajo de 2,5 V, ya sea un búfer con un amplificador operacional o un tamaño R1/R2 un orden de magnitud por debajo de la carga esperada. La carga de 10 kΩ en un grifo Thevenin de 5 kΩ hunde Vout: amortigua con un amplificador operacional cuando la corriente de carga rivaliza con la corriente divisoria.

Cambiar R1 de 10 kΩ a 20 kΩ mientras R2 permanece en 10 kΩ reduce Vout de 2,5 V a 5 × 10/(20+10) ≈ 1,67 V. La tolerancia de resistencia pequeña (±1%) cambia la derivación en decenas de milivoltios, algo fundamental cuando se alimenta un ADC de 10 bits que abarca 3,3 V con el suministro predeterminado de 5 V.