Was ist ein Widerstandsnetzwerk?
Ein Widerstandsnetzwerk bezieht sich auf eine Reihe von Widerständen, die in ein bestimmtes Muster konfiguriert sind. In den meisten Fällen verwenden diese Netzwerke Widerstände, die von End-to-End in Reihe verbunden sind. Es gibt jedoch eine Reihe von Variationen, bei denen die Widerstände parallel oder serienparallele Sequenzen angeschlossen sind, die Leitern ähneln. In allen Fällen fungieren die Widerstände in diesen Netzwerken als Spannungsteiler, die die auf den Schaltkreis angelegte Spannung in kleinere Mengen unterteilen. Praktisch werden Widerstandsnetzwerke verwendet, um fraktionelle Versorgungsspannungen in verschiedenen Schaltungen bereitzustellen oder um Digital-an-Analog- und Analog-zu-Digital-Umwandlungsfunktionen auszuführen. Einfach ausgedrückt, ein Widerstand senkt einen Prozentsatz der Spannung einer Schaltung. Dieser Prozentsatz entspricht dem Wert eines bestimmten Widerstands in Ohm im Vergleich zum Gesamtwiderstand des Schaltkreises. Zum Beispiel fällt ein 10-Ohm-Widerstand um 10% der SpannungIn einem Schaltkreis mit einem Widerstand im Wert von 100 Ohm. Wenn ein Widerstandsnetzwerk über fünf 1-Ohm-Widerstände verfügt, die in Reihe platziert sind und eine 5-Volt-Stromversorgung angeschlossen ist, fällt jeder der fünf Widerstände ein Fünftel der 5 Volt oder jeweils 1 Volt ab. Auf diese Weise kann ein Widerstandsnetzwerk anderen Schaltkreisen fraktionierte Stromversorgungsspannungen bereitstellen. Da der Spannungsabfall über einen Widerstand entspricht dem Wert dieses Widerstands in Ohm im Vergleich zum Widerstand des gesamten Schaltkreises, ist praktisch jede gewünschte Spannung, die weniger als die angelegte Spannung ist, in einem Widerstandsnetzwerk möglich.
Zum Beispiel, wenn vier Widerstände in Reihe angeschlossen wären, wobei drei 1 Ohm und die vierte Messung von 2 Ohm, wäre der Gesamtkreiswiderstand 5 Ohm. Während die drei 1-Ohm-Widerstände jeweils 1 Volt fallen, fällt der 2-Ohm-Widerstand um 2 Volt. Das Anschließen einer Schaltung mit dem Widerstandsnetzwerk wirdGeben Sie eine 2-Volt-Stromquelle an.
Es gibt andere Verwendungszwecke für Widerstandsnetzwerke. Wenn anstatt die Punkte zwischen den Widerständen im Netzwerk zur Bereitstellung unterschiedlicher Spannungen zu verwenden, werden alle zur Bereitstellung derselben Spannung verwendet, das Netzwerk kann dann verwendet werden, um analoge Signale in digitale Informationen umzuwandeln. Dies wird erreicht, indem ein digitales Tor mit jedem der Spannungspunkte im Netzwerk angeschlossen wird. Wenn ein analoges Signal angewendet wird, ermöglicht das Teilen der Spannung eine Reihe eskalierender hoher oder niedriger Spannungen, abhängig vom Eingangssignal, das die digitalen Tore wie ein- oder ausgeschaltet lesen. Die Tore senden diese Informationen dann an andere Schaltungen als Einsen oder Nullen, wodurch das analoge Signal in digitale Informationen konvertiert wird.
Widerstände können auch auf Serien-parallele Weise konfiguriert werden, die als R-2R-Netzwerk bezeichnet werden. In dieser Konfiguration injizieren digitale Gates eine hohe oder niedrige Spannung, die diejenigen und Zullen zwischen den Widerständen im Netzwerk darstellt. Dies verursacht den GesamtspannungE fallen über die Widerstände im Netzwerk ab, um proportional zur Gesamteingabe zu variieren, anstatt einfach mit den einzelnen digitalen Eingängen ein- und auszuschalten. Ausgänge aus diesen Art von Netzwerken sind ständig unterschiedliche analoge Signale aus digitalen Eingängen.
Widerstandsnetzwerke werden in der Elektronik stark eingesetzt. Obwohl sie für die Digital-an-Analog- und Analog-zu-Digital-Umwandlung verwendet werden, werden sie häufiger als einfache Spannungsteiler für Leistungsfunktionen verwendet. Auf diese Weise helfen Widerstandsnetzwerke dazu, viele Spannungen nach Bedarf für viele verschiedene Schaltungen in verschiedenen Geräten zu liefern.