Hva er et motstandsnettverk?

Et motstandsnettverk refererer til et antall motstander konfigurert til et gitt mønster. Oftest bruker disse nettverk motstander koblet ende til ende i serie; Imidlertid eksisterer det en rekke variasjoner der motstandene er koblet i parallelle eller serie-parallelle sekvenser som ligner stiger. I alle tilfeller fungerer motstandene i disse nettverk som spenningsdelere, som deler spenningen som tilføres kretsen i mindre mengder. I praksis brukes motstandsnettverk for å tilveiebringe fraksjonsforsyningsspenninger i forskjellige kretsløp eller for å utføre digital til analog og analog til digital konverteringsfunksjon.

Motstander er elektroniske komponenter som motstår strømmen av elektrisk strøm ved å spre dens spenning på en måte som kalles slipp. Enkelt sagt vil en motstand falle en prosentandel av en krets spenning. Den prosentandelen er lik verdien av en gitt motstand, i ohm, sammenlignet med kretsens totale motstand. For eksempel vil en 10-ohm-motstand slippe 10% av spenningen i en krets som har en verdi på 100 ohm.

Hvis et motstandsnettverk har fem 1-ohm-motstander, plassert i serie, og en 5-volt strømforsyning er tilkoblet, vil hver av de fem motstandene falle en femtedel av de 5 volt, eller 1 volt hver. Et motstandsnettverk, på denne måten, kan gi brøkdel for strømforsyning til andre kretsløp. Siden spenningsfallet over en hvilken som helst motstand er lik den motstandens verdi i ohm, sammenlignet med hele kretsens motstand, er praktisk talt all ønsket spenning som er mindre enn den påførte spenningen mulig i et motstandsnettverk.

For eksempel, hvis fire motstander ble koblet i serie, med tre som måler 1 ohm og den fjerde som måler 2 ohm, ville den totale kretsmotstanden være 5 ohm. Mens de tre 1-ohm-motstandene vil falle 1 volt hver, vil 2-ohm-motstanden falle 2 volt. Å koble en krets til det punktet i motstandsnettverket vil gi en 2-volt strømkilde.

Det er andre bruksområder for motstandsnettverk. Hvis i stedet for å bruke punktene mellom motstandene i nettverket for å gi forskjellige spenninger, blir de alle brukt til å tilveiebringe den samme spenningen, kan nettverket deretter brukes til å konvertere analoge signaler til digital informasjon. Dette oppnås ved å koble en digital port til hvert av spenningspunktene i nettverket. Når et analogt signal blir brukt, vil delingen av spenningen gi en serie med stigende høye eller lave spenninger, avhengig av inngangssignalet, som de digitale portene leser som av eller på. Portene vil deretter sende den informasjonen til andre kretsløp som en eller null, og konvertere det analoge signalet til digital informasjon.

Motstander kan også konfigureres på en serie-parallell måte, kalt et R-2R-nettverk. I denne konfigurasjonen, injiserer digitale porter høy eller lav spenning som representerer en og null i punktene mellom motstandene i nettverket. Dette får det totale spenningsfallet over motstandene i nettverket til å variere proporsjonalt med den totale inngangen, i stedet for bare å slå av og på med de individuelle digitale inngangene. Utgangene fra denne typen nettverk varierer kontinuerlig av analoge signaler som er laget fra digitale innganger.

Motstandsnettverk er sterkt brukt i elektronikk. Selv om de brukes til digital-til-analog og analog-til-digital konvertering, blir de oftere brukt som enkle spenningsdelere for kraftfunksjoner. På denne måten hjelper motstandsnettverk med å levere forskjellige spenninger etter behov til mange forskjellige kretsløp på forskjellige enheter.