[TEORIA]Cómo se calcula un divisor de tensión

Teotekaplan

Esto es lo más sencillo en electrónica y matemáticas... yo estoy pensando que si no se me siguen los post es por el alto nivel... mirad yo puedo enseñar electrónica desde lo más básico... pero se necesitan matemáticas. No muchas, pero se necesitan.

Primer caso teórico... un divisor de tensión que como su nombre indica, lo que hace es coger una tensión de entrada y dividirla en una o varias tensiones de salida más bajas.

El circuito de la figura muestra un divisor resistivo de dos salidas (V1 entre R1 y R2, y V2 entre R2 y R3). Voy a plantear y resolver el circuito.

Ventrada = 5 V
V1 = 3.2 V
V2 = 1.5 V

Bien. Teniendo que la ley de ohm dice algo como V = R * I , tenemos que calcular las R para tener las tensiones de salida que he puesto arriba.

Tenemos dos incógnitas, por lo que la ecuación no se puede resolver, así que damos un valor a I al azar (dentro de unos valores razonables, claro). Por ejemplo pondremos I = 3 mA.

Como las tres resistencias están en serie, es la misma intensidad la que circulará por ellas. Así tendremos que

VR3 = R3 * 3mA
VR2 = R2 * 3mA
VR1 = R1 * 3mA

Y sabemos que la suma de los tres voltajes no puede pasar de 5 voltios.

Pues con estos datos (Ventrada, Vsalidas e intensidad) tenemos

V2 = VR3 = 1.5V
R3 = VR3 / I = 1.5 V / 3mA = 500 ohm

V1 = VR2 + VR3 = 3.2V
VR2 = V1 - VR3 = 3.2 - 1.5 = 1.7V

R2 = VR2 / I = 1.7 / 3 = 566,67 ohm

VR1 = Ventrada - V1 = 5 - 3.2 = 1.8V
R1 = VR1 / I = 1.8 / 3 = 600 ohm

Listos, los tres valores de resistencias.

Esos valores no los hay en el mercado, por lo que escogeríamos:
R1 = 470 ohm
R2 = 560 ohm
R3 = 560 ohm

El último paso es calcular qué tensiones tendremos en las salidas, con estos valores de resistencias. Ley de ohm nuevamente:

I = Ventrada / (R1 + R2 + R3) = 5 / (470+560+560) = 3.14 mA
VR1 = R1 * I = 470 * 3.14 = 1.48V
VR2 = 1.75V
VR3 = 1.75V

Pediamos V1 = 3.2 V y V2 = 1.5 V y en la práctica obtuvimos V1 = 3.5V y V2 = 1.75V.

Comprobamos que
VR1 + VR2 + VR3 = Ventrada
1.75 + 1.75 + 1.48 = 4.98V

Perfecto, teniendo en cuenta los decimales redondeados.

Así se despeja un divisor.

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

XeXu_DJ · Publicado: Lun, 26 Feb 2007 11:42 pm **Asunto**:

Qué grande eres Teo!

Pa' esto no creo yo que hagan falta muchas matemáticas (casi nada...algo remotamente), pero buenp, asi seguro que se aclara más gente...como siempre claro y conciso Guiño

Recuerda el pasado, Disfruta el presente, Estemos donde estemos, Siempre seremos ((Radical))

Kienco · Publicado: Mar, 27 Feb 2007 2:15 pm **Asunto**:

Wenas:

Esta mañana en una lectura mañanera me ha asaltado una duda.

Supongamos que estamos diseñando un pequeño circuito y necesitamos divisores de tensión para, por ejemplo, una de las entradas de un operacional o la patilla base de un transistor,... lo que sea.
La pregunta es, con los cáculos que tenemos hemos calculado las resistencias para unas determinadas tensiones, pero... la intensidad en este circuito quien la limita?

Me refiero si necesitamos 1,5 voltios, pero 120mA o mas... este circuito hasta que intensidades entregaría?

No se si esto es una chorrada, pero no se, me ha asaltado la duda esta mañana.

PD: Unos post muy interesantes Teo.

Kaisermart · modder País: Sexo: Registrado: 14 June 2006 Mensajes: 611

A ver si te resuelve la duda. Para poder aplicar la regla del divisor de tensión en un circuito grande se ha de tener la precaución de que el punto del medio entre las resistencias el voltaje que fijas no entregue corriente a ningún sitio nada más que a las resistencias de los divisores. Ya que si entregase alguna corriente a la base del transistor o a un operacional el voltaje ahi cambiaría y eso es lo que no queremos.
Si aplicas las leyes de corrientes de Kirchoff pues se ve que el voltaje del divisor no es el que previamente habias calculado.

Acerca de la conexión de divisores es comun conectarlas a la base de un transistor o a un operacional. Estos componentes tienen una impedancia de entrada idealmente infinita, con lo que no entra corriente en estos dispositivos. En la realidad la corriente que entra es muy pequeña y casi no afectaria a tus cálculos. El montaje del divisor de voltaje es frecuente para polarizar la base en un transistor BJT en configuracion emisor común por ejemplo.

Acerca de la corriente del divisor estará limitada por Vcc/ suma de las resistencias del divisor.

Asique ya sabes lo que hay. Y como nota especial: Teniendo en cuenta que en la base de un transistor entra una corriente pequeña, la corriente que circule por el divisor debe ser mucho mayor que la de la base por la razón de los calculos.

Espero haber aclarado algo.

Kaisermart

Teotekaplan · Publicado: Mar, 27 Feb 2007 3:25 pm **Asunto**:

Efectivamente.

Anoche se me olvidó comentar éste pequeño detalle. El divisor no sirve par alimentar pequeños circuitos (ni grandes), sino únicamente para proporcionar una tensión "de referencia" hacia otras partes del circuito. Como bien comenta Kaisermart, si calculamos una tensión y luego le conectamos una "carga", parte de la intensidad se desviará hacia la misma, y variará el valor de la tensión que cae en la resistencia.

Por tanto, no sirve para calcularlo a 1.5 voltios y sacar de ahí para alimentar el MP3, ya que éste nunca consume lo mismo y podría dañarse por las variaciones de tensión.

Y por último, a raíz de un comentario que he tenido respecto a éste hilo... todos aquellos que alguna vez calculásteis la resistencia en serie con un diodo led, habéis calculado, ni más ni menos, que un divisor resistivo.

Fijáis la tensión de salida y fijáis una intensidad (casi siempre unos 2 voltios y unos 15 mA) para poder calcular la resistencia en serie con el led. Es exactamente lo mismo.

'Me lo contaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí.'

Kienco · Publicado: Mar, 27 Feb 2007 5:37 pm **Asunto**:

Nas tardes:

elliotmoso · Publicado: Mar, 27 Feb 2007 6:53 pm **Asunto**:

Por fin empiezo a entender un poquito...
Gracias teo xD
No veas como se olvidan las cosas, esto lo hizimos el año pasao en el cole y ya ni makuerdo de na xD

Salu2

s1ck3r · Publicado: Mar, 27 Feb 2007 6:59 pm **Asunto**:

Sabia que tras el post del otro dia... esta guia no se haria esperar xDDD

.:SALUDOS:.

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sk8federico · modder País: Sexo: Registrado: 18 June 2006 Mensajes: 53

Un Aplauso

GRACIAS


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