Calculadora de Divisor de Tensão — Guia de Engenharia

Use esta calculadora interativa de divisor de tensão para determinar a tensão de saída (Vout) de uma rede divisora resistiva. O divisor de tensão é um dos circuitos mais usados em eletrônica, encontrado em interfaces de sensores, conversão de níveis, redes de polarização e malhas de realimentação.

Fórmula do Divisor de Tensão

A equação fundamental do divisor de tensão é:

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)

Onde:

• Vin = Tensão de entrada (fonte)
• R1 = Resistor superior (conectado a Vin)
• R2 = Resistor inferior (conectado ao terra)
• Vout = Tensão de saída (medida nos terminais de R2)

Como Funciona

Um divisor de tensão distribui a tensão de entrada entre dois resistores em série, na proporção de seus valores de resistência. A tensão de saída é obtida na junção entre R1 e R2.

O ponto-chave é que a corrente flui igualmente por ambos os resistores (por estarem em série), então a queda de tensão em cada resistor é proporcional à sua resistência.

Exemplos Práticos de Projeto

Conversão de Nível 5V para 3,3V

Para interfacear uma saída de microcontrolador de 5V com uma entrada de 3,3V:

1. Razão alvo: Vout/Vin = 3,3/5 = 0,66
2. Escolher R2 = 10 kΩ
3. Calcular R1: R1 = R2 × (Vin/Vout − 1) = 10k × (5/3,3 − 1) = 5,15 kΩ
4. Valor padrão mais próximo: 5,1 kΩ (série E24)
5. Vout real = 5 × 10k / (5,1k + 10k) = 3,31V ✓

Tensão de Referência para ADC

Criar uma referência de 2,5V a partir de uma fonte de 5V para um ADC:

1. Usar dois resistores iguais: R1 = R2 = 10 kΩ
2. Vout = 5 × 10k / (10k + 10k) = 2,5V
3. Adicionar um capacitor de bypass de 100 nF na saída para filtragem de ruído

Polarização de Sensores

Um divisor de tensão com termistor (NTC) para medição de temperatura:

1. Colocar o termistor como R2 (elemento variável)
2. Escolher R1 igual à resistência nominal do termistor a 25°C
3. Isso proporciona sensibilidade máxima na temperatura nominal

Efeitos de Carga

Para resultados precisos, garanta que a impedância de carga seja pelo menos 10× maior que R2. Por exemplo, se R2 = 10 kΩ, a carga deve ser ≥ 100 kΩ.

Fórmula com carga:

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

Onde R2 ∥ RL = (R2 × RL) / (R2 + RL)

Diretrizes de Projeto

1. Manter a resistência total razoável — Muito baixa desperdiça energia (I = Vin/(R1+R2)); muito alta torna o circuito sensível a ruído e carga.
2. Faixa típica: 1 kΩ a 100 kΩ para a maioria das aplicações.
3. Use resistores de 1% de tolerância para aplicações de precisão — resistores padrão de 5% podem causar erro significativo na saída.
4. Adicione um amplificador de buffer (seguidor de tensão/op-amp) se a impedância de carga for comparável a R2.
5. Considere os coeficientes de temperatura — resistores com TCR compatível mantêm a precisão da razão com a temperatura.

Aplicações Comuns

• Entradas ADC de microcontroladores — Escalar tensões de sensores para a faixa do ADC
• Redes de realimentação — Definir ganho em circuitos com op-amp e reguladores
• Circuitos de polarização — Definir pontos de operação para transistores e comparadores
• Tradução de níveis — Interface entre diferentes níveis lógicos de tensão
• Potenciômetros — Um potenciômetro é essencialmente um divisor de tensão ajustável

Ferramentas Relacionadas

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