कैसे नाम दें कि यह रोकनेवाला क्या कर रहा है?

Question

मेरे पास एक बुनियादी सर्किट है जो पांच वोल्ट स्रोत द्वारा संचालित एक फोटोस्टोर का उपयोग करता है। मैंने अपने बेटे को विभिन्न सेंसरों के बारे में दिखाने के लिए यह प्रोजेक्ट बनाया था और एक सर्किट का इस्तेमाल किया था जिसे मैंने ऑनलाइन पाया था। यह कुछ इस तरह दिखता है:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

एकमात्र तरीका जो मैं यह समझा सकता था, वह यह है कि अवरोधक जमीन को एक सुरक्षित मार्ग प्रदान करेगा ताकि वर्तमान प्रवाह में न जाए और एनालॉग सेंसर को चोट पहुंचे (फोटोस्टोर से पढ़ने के लिए सिर्फ "वोल्टेज" छोड़कर)।

मुझे यकीन नहीं है कि इसकी बात इसकी रक्षा करना है। मैंने पुलअप / पुलडाउन रेसिस्टर्स के उदाहरणों को देखा है, हालाँकि ऐसा लगता है कि "फ्लोटिंग" से लॉजिक इनपुट को रोकने के लिए है। ऐसा प्रतीत होता है कि यह इस सर्किट में ऐसा नहीं करेगा क्योंकि यह एक निरंतर परिवर्तनशील वोल्टेज आपूर्ति है।

मैं इसका उद्देश्य कैसे बताऊं?

Answer 1

यह सुरक्षा के लिए नहीं है, यह फोटोकेल के साथ एक वोल्टेज विभक्त बनाने के लिए है।

एक विशिष्ट फोटोकेल के लिए, प्रतिरोध में 5 k light (प्रकाश) और 50 kΩ (गहरा) के बीच अंतर हो सकता है
ध्यान दें कि आपके सेंसर के लिए वास्तविक मान काफी भिन्न हो सकते हैं (आपको उन लोगों के लिए डेटाशीट जांचनी होगी)

यदि हम रोकने वाले को बाहर छोड़ते हैं, तो एनालॉग इनपुट 5 वी (या तो पर्याप्त प्रतिबाधा के एनालॉग इनपुट को ध्यान में रखते हुए चीजों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करेगा) देखेंगे
क्योंकि ऐसा इसलिए है क्योंकि वर्तमान और ड्रॉप वोल्टेज को सिंक करने के लिए कुछ भी नहीं है।

कोई रिसिस्टर नहीं

मान लेते हैं कि सेंसर 1 M the के इनपुट प्रतिरोध के साथ एक opamp से जुड़ा हुआ है (opamp चलते समय बहुत कम, 100 m 100 का हो सकता है)

जब फोटोकेल पर कोई प्रकाश चमकता नहीं है और इसका प्रतिरोध 50 k get होता है तो हमें यह मिलता है:

$$5~\mathrm{V} \times \frac{1~\mathrm{M}\Omega}{1~\mathrm{M}\Omega + 50~\mathrm{k}\Omega} = 4.76~\mathrm{V}$$

जब फोटोकेल पर प्रकाश चमकता है और इसका प्रतिरोध 5 k we पर होता है, तो हम प्राप्त करते हैं:

$$5~\mathrm{V} \times \frac{1~\mathrm{M}\Omega}{1~\mathrm{M}\Omega + 5~\mathrm{k}\Omega} = 4.98~\mathrm{V}$$

तो आप देख सकते हैं कि यह इस तरह से अधिक उपयोग नहीं है - यह केवल प्रकाश / अंधेरे के बीच ~ 200 mV झूलता है। यदि ऑप्स इनपुट प्रतिरोध अधिक था जैसा कि अक्सर होगा, तो आप कुछ ampsV से बात कर सकते हैं।

रेसिस्टर के साथ

अब अगर हम दूसरे अवरोधक को जमीन पर जोड़ते हैं तो यह चीजों को बदल देता है, हम कहते हैं कि हम 20 kor अवरोधक का उपयोग करते हैं। हम मान रहे हैं कि कोई भी लोड प्रतिरोध काफी अधिक है (और स्रोत प्रतिरोध काफी कम है) कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है इसलिए हम इसे गणना में शामिल नहीं करते हैं (यदि हमने किया तो यह रसेल के उत्तर में नीचे आरेख की तरह दिखेगा)

जब फोटोकेल पर कोई प्रकाश चमकता नहीं है और यह प्रतिरोध 50 k we पर होता है, तो हम प्राप्त करते हैं:

$$5~\mathrm{V} \times \frac{20~\mathrm{k}\Omega}{20~\mathrm{k}\Omega + 50~\mathrm{k}\Omega} = 1.429~\mathrm{V}$$

फोटोकेल पर प्रकाश चमक रहा है और इसका प्रतिरोध 5k है जो हमें मिलता है:

$$5~\mathrm{V} \times \frac{20~\mathrm{k}\Omega}{20~\mathrm{k}\Omega + 5~\mathrm{k}\Omega} = 4.0~\mathrm{V}$$

तो आप उम्मीद कर सकते हैं कि प्रतिरोध को वोल्टेज में बदलने के लिए अवरोधक की आवश्यकता क्यों है।

लोड प्रतिरोध के साथ शामिल है

केवल इस बात के लिए कि आप अंतिम उदाहरण से गणना में 1 M resistance भार प्रतिरोध को शामिल करना चाहते हैं:

सूत्र को देखने में आसान बनाने के लिए, चीजों को सरल बनाने की सुविधा देता है। 20 k the रोकनेवाला अब लोड प्रतिरोध के समानांतर होगा, इसलिए हम इन दोनों को एक प्रभावी प्रतिरोध में जोड़ सकते हैं:

$$\frac{20~\mathrm{k}\Omega \times 1000~\mathrm{k}\Omega}{20~\mathrm{k}\Omega + 1000~\mathrm{k}\Omega} \approx 19.6~\mathrm{k}\Omega$$

अब हम इस उदाहरण के साथ पिछले उदाहरण में केवल 20 kΩ को प्रतिस्थापित करते हैं।

प्रकाश के बिना:

$$5~\mathrm{V} \times \frac{19.6~\mathrm{k}\Omega}{19.6~\mathrm{k}\Omega + 50~\mathrm{k}\Omega} = 1.408~\mathrm{V}$$

रोशनी के साथ:

$$5~\mathrm{V} \times \frac{19.6~\mathrm{k}\Omega}{19.6~\mathrm{k}\Omega + 5~\mathrm{k}\Omega} = 3.98~\mathrm{V}$$

जैसा कि अपेक्षित है, बहुत अंतर नहीं है, लेकिन आप देख सकते हैं कि इन चीजों को कुछ स्थितियों में कैसे लेखा करना पड़ सकता है (उदाहरण के लिए कम भार प्रतिरोध के साथ - एक बड़ा अंतर देखने के लिए 10 kΩ के भार के साथ गणना चलाने की कोशिश करें)

Comments

यही वह है जिसकी तलाश में मैं हूं। मैं इस उलझन में था कि रोकनेवाला मुख्य रूप से वोल्टेज के लिए नहीं होगा। यह काफी साफ-सुथरा है।

— क्षणिक

गणना के पहले सेट में, ऐसा लगता है कि आप 200mV अंतर कहने के लिए हैं।

— मार्क सी

@MarkC - हां आप सही कह रहे हैं, धन्यवाद। यहां सुबह 5:50 बजे, मेरा दिमाग शायद कुछ देर पहले बिस्तर पर चला गया था .. :-)

— ओली ग्लेसर

कुछ एनालॉग इनपुट, जैसे कि कुछ यूसी में एडीसी पिन, में 10k, जितना कम इनपुट प्रतिरोध होता है।

— टिब्लू

Answer 2

(1) यह ओली जो कहता है, उससे जुड़ जाता है।

यह लागू होता है यदि एक आउटपुट लोड अनुपस्थित है या बहुत अधिक है आर 1 या आर 2 की तुलना में अधिक है और इसलिए इसे अनदेखा किया जा सकता है।

ओम कानून हमें बताता है कि एक रोकनेवाला में वोल्टेज ड्रॉप वर्तमान I और प्रतिरोध आर के लिए आनुपातिक है, ताकि

• वी = आई एक्स आर

वर्तमान Iin R1 और फिर R2 के माध्यम से जमीन पर बहती है।
जैसा कि करंट दोनों के लिए समान है और Iin के समान भी है, हमें I_in, I_R1 और I_R2 को संदर्भित करने की आवश्यकता नहीं है - हम किसी भी वर्तमान को "I" के रूप में संदर्भित कर सकते हैं क्योंकि सभी समान हैं।

इसलिए

• R1, V_R1 = I x R1 के पार वोल्टेज

• R2, V_R2 = I x R2 में वोल्टेज।

इन समीकरणों को आधार बनाकर हम लिख सकते हैं

• I = V_R1 / R1 और

  I = V_R2 / R2

जैसा कि यह वही है मैं दो लाइनें एक दूसरे के बराबर हैं

• V_R1 / R1 = V_R2 / R2

या - V_R1 / V_r2 = R1 / R2

यही है, एक अनलोड वोल्टेज डिवाइडर में प्रतिरोधों के पार वोल्टेज गिरता है और प्रतिरोधों के अनुपात में आनुपातिक होते हैं।

इसलिए जैसे कि हमारे पास 30k + 10k विभक्त में 12V है तो प्रतिरोधक मान 3: 1 हैं क्योंकि वोल्टेज भी 3: 1 होगा। तो 30k के पार वोल्टेज 9 वोल्ट होगा और 10k के पार का वोल्टेज 3 वोल्ट होगा।

यह काफी स्पष्ट है एक बार जब आप इसे इसके लिए पर्याप्त रूप से उपयोग करते हैं तो यह स्पष्ट रूप से स्पष्ट हो जाता है, लेकिन फिर भी बहुत शक्तिशाली और उपयोगी है।

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यदि विन में आंतरिक प्रतिरोध है और यदि लोड अवरोधक है तो समीकरण अधिक जटिल हो जाते हैं। जटिल नहीं और विशेष रूप से कठिन नहीं है - बस अधिक जटिल। सीखने के दौरान आपकी सहायता करने के लिए, यह ऑनिन कैलकुलेटर आपको इस सर्किट के मूल्यों की गणना करने की अनुमति देता है:

http://www.vk2zay.net/calculators/simpleDivider.php

Comments

लोड रोकनेवाला के बारे में आपकी टिप्पणी के लिए एक मामूली परिशिष्ट R2 से बड़ा होता है: यदि लोड रोकनेवाला R2 के सापेक्ष बड़ा है, तो भी लोड प्रतिरोध में अपेक्षाकृत बड़े परिवर्तन सराहनीय रूप से माप को प्रभावित नहीं करेंगे। उदाहरण के लिए, अगर R2 10k ठीक है, लेकिन लोड प्रतिरोध 1M से 1,000M तक कहीं भी भिन्न हो सकता है, लोड प्रतिरोध केवल शुद्ध परिणाम में लगभग 1% अनिश्चितता का योगदान देगा। यदि कोई 2M के भार प्रतिरोध की गणना करता है, तो परिणाम 1M से अनंत तक कहीं भी वास्तविक मान के लिए 0.5% के भीतर होगा।

— सुपरैट