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分压电阻计算器

正算输出电压,或按目标电压反解该配多大的下臂电阻,并提醒你负载会把分压拉偏。

接法:Vin → R1 → 取出 Vout → R2 → GND,输出取自 R1、R2 的中点。 公式 Vout = Vin · R2 / (R1 + R2)。分压只能降压,Vout 必然小于 Vin。

2.5 V
输出电压 Vout
10 kΩ
上臂 R1
10 kΩ
下臂 R2

这组 R1/R2 把 5 V 分到 2.5 V 注意:这个 Vout 是空载值。一旦后级从中点取电流(哪怕只是接了 ADC 或另一段电路), R2 会被并联「拉低」,实际 Vout 比这里算的偏小。分压做基准/电平匹配时,R1、R2 别取太大, 让流过分压链的电流远大于负载取用的电流,读数才稳。

怎么用

先选要算哪个量:已知两个电阻求输出电压,还是给定目标输出电压反解下臂电阻 R2。 填入 输入电压 Vin上臂电阻 R1(单位 kΩ), 再按模式填 R2 或目标 Vout。工具用 Vout=Vin·R2/(R1+R2) 算出结果,反解模式还会给出 E24 就近标称,方便你直接买现成电阻。

全部计算在你浏览器本地完成,不上传数据。算出的 Vout 是空载理想值,实际接负载会偏低,详见下方说明。

反解模式给出的 E24 是向上取的标称值(≥ 理论 R2),据此选电阻时实际输出电压会比目标略高一点。 精度要求高时请自行微调 R1,或改用最接近理论值的那一档电阻。

分压电路用在哪

分压是嵌入式里出现频率极高的基本结构,核心就一件事:把一个高电压按比例取一个低电压出来。 常见用途有两类——

  • ADC 采样降压:单片机 ADC 一般只能测 0~3.3V,你想量一节 12V 电池或 5V 电源, 就用分压先按比例缩到量程内,再乘回比例还原真实电压。
  • 电平匹配:5V 器件的高电平直接接 3.3V 单片机会超压, 用分压把 5V 降到 3.3V 附近再进 IO,保护引脚(仅适合慢速信号)。
  • 取参考/偏置电压:给运放、比较器提供一个固定的参考电平。

但要记住分压的死穴:它算的是空载电压,一旦中点开始取电流,实际值就会往下掉。 所以分压只适合「量电压」这类几乎不耗流的场合,绝不能拿来给电路供电降压——那是稳压器的活。

常见问题

分压器的 Vout 为什么接了负载就变了?
因为分压公式 Vout=Vin·R2/(R1+R2) 算的是「空载」电压——假设中点没有电流流出。可实际上你在中点接了东西(ADC、下一级电路),它会从中点抽走电流,等效于在 R2 上并联了一个电阻,R2 变小,Vout 就被拉低了。负载电流越大、R1/R2 取值越大,这个偏差越明显。解决办法是让分压链自身的电流远大于负载电流(比如大 10 倍以上),或者在中点后加个电压跟随器(运放缓冲)把负载隔开。
给 ADC 采电池电压,R1、R2 该取大还是取小?
这是个权衡。取大(比如几百 kΩ)省电——流过分压链的电流小,适合电池供电长期在线;但太大又会让 ADC 的输入阻抗、漏电流影响读数,还容易受干扰,通常需要在 ADC 输入端并一个小电容配合。取小(比如几 kΩ)读数稳、抗干扰好,但持续耗电,电池场景不划算。常见折中是几十到一两百 kΩ,再并一个 100nF 左右的电容滤波。具体还要看你 ADC 手册要求的源阻抗上限。
分压能用来给电路「供电降压」吗?
不能,这是最常见的误用。分压器只适合「取一个参考电压」这类几乎不耗流的场景。如果你想用它把 5V 降到 3.3V 去给一颗芯片供电,一旦芯片开始吃电流,Vout 立刻塌下来,而且电阻还会白白发热浪费能量。真要降压供电,用 LDO 或 DC-DC 稳压器。记住:分压是「量电压」的,不是「扛电流」的。
5V 信号接 3.3V 单片机,用分压做电平匹配可靠吗?
对慢速信号(比如按钮、低频开关量)够用,用两个电阻把 5V 高电平分到 3.3V 左右即可。但对高速信号(I2C、SPI、UART 高波特率)就要小心:分压电阻和线路寄生电容会组成一个 RC,拖慢信号边沿,速率一高波形就糊了,可能通信失败。这种场景更推荐专用的电平转换芯片,或者对开漏总线(如 I2C)用带上拉的双向电平转换方案。分压做电平匹配是「能用但有前提」的方案。

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