Calculateur de Diviseur de Tension — Guide d'Ingénierie

Utilisez ce calculateur interactif de diviseur de tension pour déterminer la tension de sortie (Vout) d'un réseau diviseur résistif. Le diviseur de tension est l'un des circuits les plus utilisés en électronique, présent dans les interfaces de capteurs, l'adaptation de niveaux, les réseaux de polarisation et les boucles de rétroaction.

Formule du Diviseur de Tension

L'équation fondamentale du diviseur de tension est :

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)

Où :

• Vin = Tension d'entrée (source)
• R1 = Résistance supérieure (connectée à Vin)
• R2 = Résistance inférieure (connectée à la masse)
• Vout = Tension de sortie (mesurée aux bornes de R2)

Principe de Fonctionnement

Un diviseur de tension distribue la tension d'entrée entre deux résistances en série, proportionnellement à leurs valeurs. La tension de sortie est prélevée au point de jonction entre R1 et R2.

Le point clé est que le courant circule également à travers les deux résistances (étant en série), donc la chute de tension aux bornes de chaque résistance est proportionnelle à sa valeur.

Exemples Pratiques

Adaptation de Niveau 5V vers 3,3V

Pour interfacer une sortie de microcontrôleur 5V avec une entrée 3,3V :

1. Ratio cible : Vout/Vin = 3,3/5 = 0,66
2. Choisir R2 = 10 kΩ
3. Calculer R1 : R1 = R2 × (Vin/Vout − 1) = 10k × (5/3,3 − 1) = 5,15 kΩ
4. Valeur standard la plus proche : 5,1 kΩ (série E24)
5. Vout réel = 5 × 10k / (5,1k + 10k) = 3,31V ✓

Tension de Référence pour CAN

Créer une référence 2,5V à partir d'une alimentation 5V pour un CAN :

1. Utiliser deux résistances égales : R1 = R2 = 10 kΩ
2. Vout = 5 × 10k / (10k + 10k) = 2,5V
3. Ajouter un condensateur de découplage de 100 nF en sortie pour le filtrage du bruit

Polarisation de Capteur

Un diviseur de tension à thermistance (CTN) pour la mesure de température :

1. Placer la thermistance en R2 (élément variable)
2. Choisir R1 égale à la résistance nominale de la thermistance à 25°C
3. Cela fournit une sensibilité maximale autour de la température nominale

Effets de Charge

Pour des résultats précis, assurez-vous que l'impédance de charge soit au moins 10× supérieure à R2. Par exemple, si R2 = 10 kΩ, la charge doit être ≥ 100 kΩ.

Formule en charge :

Vout(chargé) = Vin × (R2 ∥ RL) / (R1 + R2 ∥ RL)

Où R2 ∥ RL = (R2 × RL) / (R2 + RL)

Règles de Conception

1. Garder la résistance totale raisonnable — Trop faible gaspille de la puissance (I = Vin/(R1+R2)) ; trop élevée rend le circuit sensible au bruit et à la charge.
2. Plage typique : 1 kΩ à 100 kΩ pour la plupart des applications.
3. Utiliser des résistances à 1% pour les applications de précision — les résistances standard à 5% peuvent causer des erreurs significatives.
4. Ajouter un amplificateur tampon (suiveur de tension/AOP) si l'impédance de charge est comparable à R2.
5. Considérer les coefficients de température — des résistances à TCR appariés maintiennent la précision du rapport en température.

Applications Courantes

• Entrées CAN de microcontrôleurs — Adapter les tensions de capteurs à la plage du CAN
• Réseaux de rétroaction — Fixer le gain dans les circuits AOP et régulateurs
• Circuits de polarisation — Définir les points de fonctionnement des transistors et comparateurs
• Traduction de niveaux — Interface entre différents niveaux logiques
• Potentiomètres — Un potentiomètre est essentiellement un diviseur de tension réglable

Outils Associés

• Calculateur de la Loi d'Ohm — Calculer les relations V, I, R, P
• Calculateur de Diviseur de Courant — Diviser le courant entre branches parallèles
• Calculateur de Résistances — Trouver des combinaisons série/parallèle
• Calculateur de Résistance pour LED — Dimensionner les résistances de limitation de courant