Wat is een weerstandsnetwerk?
Een weerstandsnetwerk verwijst naar een aantal weerstanden geconfigureerd in een bepaald patroon. Meestal gebruiken deze netwerken weerstanden die end-to-end in serie zijn geschakeld; er bestaat echter een aantal variaties waarbij de weerstanden zijn verbonden in parallelle of serie-parallelle sequenties die lijken op ladders. In alle gevallen werken de weerstanden in deze netwerken als spanningsdeler, die de op het circuit aangelegde spanning in kleinere hoeveelheden verdelen. In de praktijk worden weerstandsnetwerken gebruikt om fractionele voedingsspanningen in verschillende circuits te leveren of om digitaal-analoog en analoog-naar-digitaal conversiefuncties uit te voeren.
Weerstanden zijn elektronische componenten die de stroom van elektrische stroom weerstaan door de spanning ervan te dissiperen op een manier die dropping wordt genoemd. Simpel gezegd, een weerstand laat een percentage van de spanning van een circuit vallen. Dat percentage is gelijk aan de waarde van een bepaalde weerstand, in ohm, vergeleken met de totale weerstand van het circuit. Een weerstand van 10 ohm laat bijvoorbeeld 10% van de spanning vallen in een circuit met een weerstand van 100 ohm.
Als een weerstandsnetwerk vijf 1-ohm weerstanden heeft, in serie geplaatst, en een 5-volt voeding is aangesloten, zou elk van de vijf weerstanden een vijfde van de 5 volt laten vallen, of 1 volt elk. Een weerstandsnetwerk kan op deze manier fractionele voedingsspanningen leveren aan andere circuits. Omdat de spanningsval over elke weerstand gelijk is aan de waarde van die weerstand in ohm, in vergelijking met de weerstand van het gehele circuit, is praktisch elke gewenste spanning die lager is dan de aangelegde spanning mogelijk in een weerstandsnetwerk.
Als bijvoorbeeld vier weerstanden in serie werden aangesloten, met drie van 1 ohm en de vierde van 2 ohm, zou de totale circuitweerstand 5 ohm zijn. Terwijl de drie weerstanden van 1 ohm elk 1 volt laten vallen, laat de weerstand van 2 ohm 2 volt vallen. Als u een circuit op dat punt in het weerstandsnetwerk aansluit, krijgt u een stroombron van 2 volt.
Er zijn andere toepassingen voor weerstandsnetwerken. Als in plaats van de punten tussen de weerstanden in het netwerk verschillende spanningen te leveren, ze allemaal worden gebruikt om dezelfde spanning te leveren, kan het netwerk vervolgens worden gebruikt om analoge signalen om te zetten in digitale informatie. Dit wordt bereikt door een digitale poort aan te sluiten op elk van de spanningspunten in het netwerk. Wanneer een analoog signaal wordt toegepast, zal de verdeling van de spanning een reeks escalerende hoge of lage spanningen geven, afhankelijk van het ingangssignaal, dat de digitale poorten als aan of uit lezen. De poorten sturen die informatie vervolgens naar andere circuits als enen of nullen, waarbij het analoge signaal wordt omgezet in digitale informatie.
Weerstanden kunnen ook op een parallelle manier worden geconfigureerd, een R-2R-netwerk genoemd. In deze configuratie injecteren digitale poorten hoge of lage spanning die enen en nullen vertegenwoordigen in de punten tussen de weerstanden in het netwerk. Dit zorgt ervoor dat de totale spanningsval over de weerstanden in het netwerk evenredig varieert met de algehele ingang, in plaats van alleen aan en uit te schakelen met de individuele digitale ingangen. Uitgangen van dit soort netwerken zijn constant variërende analoge signalen die gecreëerd worden via digitale ingangen.
Weerstandsnetwerken worden veel gebruikt in de elektronica. Hoewel ze worden gebruikt voor digitaal-naar-analoog en analoog-naar-digitaal conversie, worden ze vaker gebruikt als eenvoudige spanningsdeler voor vermogensfuncties. Op deze manier helpen weerstandsnetwerken om verschillende spanningen naar behoefte te leveren aan veel verschillende circuits in verschillende apparaten.