Spannungsteiler-Rechner

Prüfen oder dimensionieren Sie einen zweistufigen Spannungsteiler mit optionalem Lastwiderstand. Vergleichen Sie unbelastete und belastete Ausgangsspannung, Ruhestrom und Widerstandsverlustleistung vor dem Verdrahten.

So funktioniert's

Formel

V_{out}=V_{in}\cdot\frac{R_2}{R_1+R_2}

R_{eff}=R_2\parallel R_{load}=\frac{R_2\cdot R_{load}}{R_2+R_{load}}

V_{out,loaded}=V_{in}\cdot\frac{R_{eff}}{R_1+R_{eff}}

I=\frac{V_{in}}{R_1+R_{eff}}

R_1=R_{eff}\cdot\left(\frac{V_{in}}{V_{out}}-1\right)

Variablen, Symbole und Einheiten

$V_{in}$: Eingangsspannung(V)
$V_{out}$: Ausgangsspannung(V)
$R_1$: Oberer Widerstand(Ω)
$R_2$: Unterer Widerstand(Ω)
$R_{load}$: Lastwiderstand(Ω)
$R_{eff}$: Belasteter Unterzweig(Ω)
$I$: Teilerstrom(A)

Rechenweg erklärt

Wählen Sie zuerst die Aufgabe. Im Prüfmodus wird ein bekanntes R1/R2-Paar bewertet und auf Wunsch gezeigt, wie eine endliche Last die Ausgangsspannung nach unten zieht. Im Auslegungsmodus wird der fehlende Widerstand aus derselben Teilerbeziehung berechnet.

Für den unbelasteten Teiler gilt $V_{out}=V_{in}\cdot\frac{R_2}{R_1+R_2}$ . Sobald eine reale Last angeschlossen wird, ist der untere Zweig nicht mehr nur $R_2$ , sondern die Parallelschaltung $R_{eff}=R_2\parallel R_{load}$ . Die belastete Ausgangsspannung folgt derselben Teilungsformel mit $R_{eff}$ statt $R_2$ . Der Strom verwendet den belasteten Gesamtwiderstand, damit Strom- und Verlustleistungsangaben denselben Zustand beschreiben. Im Auslegungsmodus wird die Beziehung algebraisch nach dem fehlenden Widerstand umgestellt.

Häufig gestellte Fragen

Warum ändert Rload die Ausgangsspannung?

Weil der gefütterte Eingang kein Leerlauf ist. Er liegt parallel zu R2, verkleinert damit den unteren Zweig und senkt die reale Ausgangsspannung unter das unbelastete Teilungsverhältnis.

Welchen Strom zeigt der Rechner bei Last?

Er zeigt den belasteten Quellstrom durch R1 und den effektiven Unterzweig. So bleiben Strom- und Leistungswerte auf denselben realen Schaltungszustand bezogen.

Wann ist ein Spannungsteiler für einen ADC-Eingang ungeeignet?

Typisch dann, wenn die Eingangsimpedanz Vout merklich herunterzieht oder wenn der Teiler so niederohmig werden muss, dass er unnötig viel Ruhestrom verheizt. Der Vergleich belastet gegen unbelastet zeigt beides schnell.

Beweist das, dass ein Pin sicher ist?

Nein. Das ist nur eingegebene Schaltungsmathematik. Vergleichen Sie das Ergebnis immer mit dem Datenblatt: absolute Maximalwerte, zulässiger Arbeitsbereich, Leckströme und eventuelle Sample-and-Hold-Anforderungen.

Was modelliert dieses Werkzeug nicht?

Es modelliert keine Widerstandstoleranzen, keine Kondensatoreffekte, keine transienten Abtastströme, keine Temperaturdrift, keine Leiterplattenleckage und keine Schutzdioden. Nutzen Sie es als schnellen Teilercheck, nicht als vollständige Simulation.

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