Che cos'è una rete di resistori?

Una rete di resistori si riferisce a un numero di resistori configurati in un determinato modello. Molto spesso, queste reti utilizzano resistori collegati end-to-end in serie; tuttavia, esistono numerose varianti in cui i resistori sono collegati in sequenze parallele o in serie parallele che ricordano le scale. In tutti i casi, i resistori in queste reti agiscono come divisori di tensione, che dividono la tensione applicata al circuito in quantità inferiori. In pratica, le reti di resistori vengono utilizzate per fornire tensioni di alimentazione frazionarie in vari circuiti o per eseguire funzioni di conversione da digitale ad analogico e da analogico a digitale.

I resistori sono componenti elettronici che resistono al flusso di corrente elettrica dissipando la sua tensione in un modo chiamato caduta. In poche parole, un resistore farà cadere una percentuale della tensione di un circuito. Tale percentuale è uguale al valore di un determinato resistore, in ohm, rispetto alla resistenza totale del circuito. Ad esempio, un resistore da 10 ohm farà cadere il 10% della tensione in un circuito che ha una resistenza di 100 ohm.

Se una rete di resistori ha cinque resistori da 1 ohm, disposti in serie e un alimentatore da 5 volt è collegato, ciascuno dei cinque resistori farebbe cadere un quinto dei 5 volt, o 1 volt ciascuno. Una rete di resistori, in questo modo, può fornire tensioni di alimentazione frazionarie ad altri circuiti. Poiché la caduta di tensione attraverso un resistore è uguale al valore di quel resistore in ohm, se confrontato con la resistenza dell'intero circuito, praticamente una tensione desiderata inferiore alla tensione applicata è possibile in una rete di resistori.

Ad esempio, se quattro resistori fossero collegati in serie, con tre che misurano 1 ohm e il quarto che misura 2 ohm, la resistenza totale del circuito sarebbe 5 ohm. Mentre i tre resistori da 1 ohm scenderanno 1 volt ciascuno, il resistore da 2 ohm scenderà 2 volt. Il collegamento di un circuito a quel punto nella rete di resistori fornirà una fonte di alimentazione a 2 volt.

Vi sono altri usi per le reti di resistori. Se invece di utilizzare i punti tra i resistori nella rete per fornire tensioni diverse, vengono tutti utilizzati per fornire la stessa tensione, la rete può quindi essere utilizzata per convertire segnali analogici in informazioni digitali. Ciò si ottiene collegando un gate digitale a ciascuno dei punti di tensione nella rete. Quando viene applicato un segnale analogico, la divisione della tensione fornirà una serie di crescenti o alte tensioni, a seconda del segnale di ingresso, che le porte digitali leggono come attive o meno. Le porte invieranno quindi tali informazioni ad altri circuiti come uno o zero, convertendo il segnale analogico in informazioni digitali.

I resistori possono anche essere configurati in modo parallelo in serie, chiamato rete R-2R. In questa configurazione, i gate digitali iniettano alta o bassa tensione che rappresentano uno e zero nei punti tra i resistori nella rete. Ciò fa sì che la caduta di tensione totale tra i resistori nella rete vari in modo proporzionale all'ingresso complessivo, anziché semplicemente accendersi e spegnersi con i singoli ingressi digitali. Le uscite da questo tipo di reti sono segnali analogici in costante variazione creati da ingressi digitali.

Le reti di resistori sono ampiamente utilizzate in elettronica. Sebbene siano utilizzati per la conversione da digitale ad analogico e da analogico a digitale, sono più frequentemente utilizzati come semplici divisori di tensione per funzioni di potenza. In questo modo, le reti di resistori aiutano a fornire varie tensioni secondo necessità a molti circuiti diversi in dispositivi diversi.