Что такое сеть резисторов?

Сеть резисторов относится к числу резисторов, сконфигурированных по заданному шаблону. Чаще всего в этих сетях используются резисторы, соединенные последовательно и последовательно; однако существует ряд вариантов, когда резисторы соединены в параллельные или последовательно-параллельные последовательности, напоминающие лестницы. Во всех случаях резисторы в этих сетях действуют как делители напряжения, которые делят напряжение, приложенное к цепи, на меньшие величины. На практике резисторные сети используются для обеспечения дробного напряжения питания в различных цепях или для выполнения функций цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразования.

Резисторы являются электронными компонентами, которые сопротивляются потоку электрического тока, рассеивая его напряжение способом, называемым падением. Проще говоря, резистор будет падать в процентах от напряжения цепи. Этот процент равен значению данного резистора в омах по сравнению с общим сопротивлением цепи. Например, 10-омный резистор будет падать на 10% от напряжения в цепи, которая имеет сопротивление 100 Ом.

Если сеть резисторов имеет пять резисторов по 1 Ом, расположенных последовательно, и подключен источник питания 5 В, каждый из пяти резисторов будет падать на одну пятую от 5 В или 1 В каждый. Таким образом, резисторная сеть может обеспечивать частичное напряжение питания для других цепей. Поскольку падение напряжения на каком-либо одном резисторе равно значению этого резистора в омах, по сравнению с сопротивлением всей схемы практически любое требуемое напряжение, которое меньше приложенного напряжения, возможно в сети резисторов.

Например, если четыре резистора были соединены последовательно, три из которых измеряли 1 Ом, а четвертый измерял 2 Ом, общее сопротивление цепи составило бы 5 Ом. В то время как три 1-омных резистора будут падать на 1 Вольт каждый, 2-омный резистор будет падать на 2 Вольт. Подключение цепи к этой точке в сети резисторов обеспечит 2-вольтовый источник питания.

Есть и другие варианты использования резисторных сетей. Если вместо того, чтобы использовать точки между резисторами в сети для обеспечения различных напряжений, все они используются для обеспечения одинакового напряжения, сеть можно затем использовать для преобразования аналоговых сигналов в цифровую информацию. Это достигается путем подключения цифрового затвора к каждой из точек напряжения в сети. Когда применяется аналоговый сигнал, деление напряжения даст серию возрастающих высоких или низких напряжений, в зависимости от входного сигнала, который цифровые затворы считывают как включенным или выключенным. Затем вентили будут отправлять эту информацию другим цепям в виде единиц или нулей, преобразовывая аналоговый сигнал в цифровую информацию.

Резисторы также могут быть сконфигурированы последовательно-параллельным образом, называемым сетью R-2R. В этой конфигурации цифровые затворы вводят высокое или низкое напряжение, представляющее единицы и нули, в точки между резисторами в сети. Это приводит к тому, что общее падение напряжения на резисторах в сети будет изменяться пропорционально общему входу, а не просто включаться и выключаться с отдельными цифровыми входами. Выходы из таких сетей постоянно меняются аналоговыми сигналами, создаваемыми цифровыми входами.

Резисторные сети широко используются в электронике. Хотя они используются для цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразования, они чаще используются в качестве простых делителей напряжения для силовых функций. Таким образом, резисторные сети помогают подавать различные напряжения по мере необходимости на множество различных цепей в разных устройствах.