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分压电路是一种通过结合电阻等元件将输入电压转换为所需输出电压的电路。通过电阻值比例来控制输出电压，被广泛应用于电子设备的工作电压调整用途。例如，可用于防止LED或传感器被施加过高电压，确保安全运行等用途。分压电路是电路设计中的基本要素之一，被用于各种场景。实际上，在放大电路和微控制器的输入单元等部位，有很多分压电路，它们在信号处理和模拟控制中发挥着至关重要的作用。
分压电路的原理和基本公式
本节将阐述分压电路中电阻值的比是如何决定电压分配的，并逐步推导出相关公式。
• 欧姆定律和串联电路
在串联电路中，流过各元器件的电流是相同的，而各电阻的电压降与其阻值成正比。
• 通过两个电阻进行分压
在这里，我们将电阻R1和R2串联连接，施加输入电压VIN，并在R2两端(以接地为基准)测量输出电压VOUT。流过电路的电流为上述的I。
分压电路设计示例及具体计算步骤
本节将通过具体数值并结合仿真来介绍分压电路的设计步骤。我们将不省略中间计算步骤，这样可以逐步确认分压原理的推导逻辑。
• 基于双电阻的基本分压电路示例
分压电路设计的主要考虑因素
仅将两个以上电阻串联连接有时并不足以实现设计目标。导致理想计算与实际电路存在差异的原因包括电阻值的公差、负载波动以及温度特性等因素。通过预先考量这些因素，可以提升最终的分压精度。本节将阐述分压比的稳定性、功耗、温度系数等关键设计要点。
负载的影响和负载波动
分压电路的输出端子所连接的设备或电路，通常称为“负载”。当在电阻R1和R2构成的分压电路中并联连接负载电阻RL时，R2与RL将形成并联关系，用符号“‖”表示电阻的并联连接。
使用了可变电阻器(电位器)的分压电路
• 电位器的结构和作用
电位器有3个引出端(即3个引脚)，两端的引脚为电阻体的两端，中央的引脚是滑动端(电刷)。在两端施加电压，通过中央引脚与任一引脚间引出电压，即可根据旋钮位置连续调整分压比。由于仅需单个电阻元件即可实现可调分压功能，因此其作为调整用的电路元件已被广泛应用。
在这里我们假设有一个10kΩ的电位器。有引脚A(左端)、引脚W(滑动端)和引脚B(右端)，此时A–B间电阻始终为10kΩ。 |
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