• Курсы

    …

    • Архив курсов
    Игры с BBC micro:bit

    Игры с BBC micro:bit

    Бесплатно
    Подробнее
  • Контакты
    Login
    ORT Education CourseORT Education Course
    • Курсы

      …

      • Архив курсов
      Игры с BBC micro:bit

      Игры с BBC micro:bit

      Бесплатно
      Подробнее
    • Контакты

      Технология

      • Главная
      • Все курсы
      • Технология
      • Основы технологии создания электронных устройств
      CoursesТехнологияОсновы технологии создания электронных устройств
      • ЗНАКОМСТВО С TINKERCAD 2

        • Лекция1.1
          Знакомство с TinkerCad
        • Лекция1.2
          Настройки проекта
      • ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ 10

        • Лекция2.1
          Основные понятия
        • Лекция2.2
          Первые шаги
        • Лекция2.3
          Закон Ома
        • Лекция2.4
          Параллельное и последовательное соединение
        • Лекция2.5
          Делитель напряжения
        • Лекция2.6
          Переключатели
        • Лекция2.7
          Транзисторы
        • Лекция2.8
          Конденсаторы
        • Лекция2.9
          Микросхемы
        • Викторина2.1
          Основы электроники (итог) 21 questions
      • ЗНАКОМСТВО С ARDUINO 7

        • Лекция3.1
          Что такое Arduino?
        • Лекция3.2
          Пробы пера
        • Лекция3.3
          Аналоговые и цифровые сигналы
        • Лекция3.4
          Работа с датчиками
        • Лекция3.5
          Моторы вперед!
        • Лекция3.6
          Управление сервоприводом
        • Викторина3.1
          Знакомство с Arduino (итог) 12 questions

        Делитель напряжения

        Любое радиотехническое устройство выполняет определенную последовательность преобразований входной информации, представленной в виде электрических сигналов, по заданному закону, который определяется необходимыми параметрами выходного сигнала.

        Одним из видов преобразований сигнала является изменение его амплитуды. Обычно – это получение выходящего напряжения Uвых из большего по величине входящего напряжения Uвх.

        Эта операция может быть выполнена делителями напряжения, построенными на резистивных элементах.

        Последовательно подключённые резисторы делят поступающее на них напряжение в определённой пропорции.

         

        Сила тока, протекающая через резисторы, одинакова, т.к. они соединены последовательно, и по закону Ома может быть рассчитана как:

        По тому же закону Ома можно вычислить напряжение Uвых , которое падает на резисторе R2:

        Из полученной формулы видно, что чем больше R2 относительно R1, тем больше напряжение падает на нем.

        Пример. Построим делитель напряжения на двух резисторах, один из которых имеет сопротивление 1 кОм, для понижения входного напряжения с 9 В до 3.3 В. Такие преобразования часто могут возникать при работе с устройствами на 3.3-вольтовой логике.

        Подставив в формулу исходные данные, получим:

        Откуда имеем, что резистор R1 должен иметь сопротивление номиналом 1.727 кОм.

        Примечание. Понятно, что в реальной жизни довольно сложно найти резистор с таким экзотическим номиналом сопротивления (если вообще возможно!). Поэтому разработчики часто используют резисторы наиболее близкие по сопротивлению, или получают нужное сопротивление путем комбинирования легче доступных элементов.

        Проверим на практике истинность наших рассуждений. Для этого:

        • Зайдите в свое рабочее пространство TinkerCad.
        • Создайте новое электронное устройство.
        • На рабочее поле добавьте резисторы, источник питания и мультиметр. С помощью проводников создайте замкнутую электрическую цепь:

        После запуска симуляции мы сможем убедиться в справедливости расчетов.

        Применение делителя напряжения

        В электронике есть много вариантов применения делителя напряжения. Рассмотрим некоторые из них.

        Потенциометр

        Потенциометр (переменный резистор) является наглядным примером регулируемого делителя напряжения. Это делитель из двух резисторов в одном корпусе. Потенциометры обычно имеют три вывода (1, 2, 3) и вал, вращение которого и изменяет сопротивление.

        Сопротивление между выводами 1 и 3 имеет некоторое постоянное значение, указанное на корпусе потенциометра (например 10 кОм). Вывод 2 потенциометра соединен с контактом (движком), который может перемещаться между выводами 1 и 3.

        При перемещении движка в сторону вывода 1 сопротивление между ним (2) и выводом 1 уменьшается, а сопротивление между ним (2) и выводом 3 увеличивается.

        Пример. Создадим устройство, способное управлять яркостью светодиода. Для этого:

        • Зайдите в свое рабочее пространство TinkerCad.
        • Создайте новое электронное устройство.
        • На рабочее поле добавьте макетную плату, резистор, светодиод, потенциометр и  источник питания. С помощью проводников создайте замкнутую электрическую цепь:

        Запустив симуляцию, прокрутите с помощью мышки потенциометр и вы увидите, как меняется яркость светодиода.

        Резистивные датчики

        Много датчиков, применяемых в различных устройствах, представляют собой резистивные устройства. Они состоят из резисторов, сопротивление которых зависит от внешних условий (температура, освещенность, давление и т.д.).

        Фоторезистор представляет собой переменный резистор, который изменяет свое сопротивление, пропорционально количеству света, падающего на него.

        Пример. Создадим устройство, способное управлять яркостью светодиода в зависимости от количества света, падающего на фоторезистор. Для этого:

        • Зайдите в свое рабочее пространство TinkerCad.
        • Создайте новое электронное устройство.
        • На рабочее поле добавьте макетную плату, резистор, светодиод, фоторезистор и источник питания. С помощью проводников создайте замкнутую электрическую цепь:

        • Запустив симуляцию, передвигайте с помощью мышки бегунок яркости (предварительно выделите фоторезистор) и вы увидите, как меняется яркость светодиода.

         

         

         Задания:

        Задание 3. Постройте делитель напряжения, понижающий входное напряжение 7.2В до 5В.

        Задание 4***.
        Задание не является обязательным к выполнению, но упорство приветствуется!

        В рассмотренном примере с фоторезистором мы управляли яркостью светодиода следующим образом: чем больше света падает на фоторезистор, тем ярче светится светодиод. Решите обратную задачу: чем меньше света падает на фоторезистор, тем ярче светиться светодиод.

        Предоставьте общий доступ к своему виртуальному устройству и отправьте ссылку на решение с помощью формы.

         

        Предыдущий Параллельное и последовательное соединение
        Следующий Переключатели

        Последние курсы

        Основы технологии создания электронных устройств

        Основы технологии создания электронных устройств

        Бесплатно
        Игры с BBC micro:bit

        Игры с BBC micro:bit

        Бесплатно
        Основы электроники на базе Arduino в среде TinkerCad (для учителей)

        Основы электроники на базе Arduino в среде TinkerCad (для учителей)

        Бесплатно

        Designed and Developed by ORT Odessa

        Вход через логин и пароль

        Забыли пароль?