Voltage Divider Calculator

Vin R1 Vout R2
계산 결과 (Vout) 2.5000 V

엔지니어 가이드: 전압 분배 회로 설계

FIELD NOTE · VOLTAGE DIVIDER

분압 계산값을 ADC 입력에 적용하기 전에

이상적인 분압기는 두 저항만 가정하지만 실제 MCU 입력에는 ADC 샘플링 커패시터, 누설 전류와 외부 부하가 연결됩니다. 계산값은 저항 선택의 시작점이며 최종 전압 오차와 응답 시간은 회로 조건으로 다시 확인해야 합니다.

공식과 예제

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)입니다. 5 V를 3.3 V 이하로 낮추기 위해 R1=10 kΩ, R2=20 kΩ을 사용하면 이상적인 출력은 약 3.333 V입니다. 입력 최대 허용 전압에 여유가 거의 없으므로 실제 설계에서는 공차와 과전압을 반영해 더 낮게 잡습니다.

부하 효과

출력에 부하 RL이 연결되면 아래쪽 저항은 R2 || RL로 바뀝니다. ADC 입력 임피던스가 충분히 높더라도 샘플 시간 동안 커패시터를 충전해야 하므로, 저항값이 크면 측정값이 낮거나 불안정할 수 있습니다.

검증 기준

  • 저항 공차의 최악 조합에서 최대·최소 Vout을 계산합니다.
  • 각 저항의 전력 P=I²R과 분압 전류를 확인합니다.
  • ADC 권장 소스 임피던스와 샘플 시간을 확인합니다.
  • 멀티미터와 ADC raw code를 모두 측정해 비교합니다.

FAQ

저항을 크게 하면 항상 좋은가요? 소비전류는 줄지만 노이즈, 누설과 ADC 충전 오차가 커집니다.

센서 출력에도 바로 쓰나요? 센서의 출력 임피던스가 추가되므로 버퍼가 필요할 수 있습니다.

과전압 보호도 되나요? 분압기는 보호회로가 아닙니다. 클램프, 직렬 저항과 보호소자를 별도로 검토하세요.

검토 범위: 무부하 저항 분압과 기본 부하 효과. 최종 설계는 MCU 데이터시트의 ADC 입력 조건, 저항 공차와 측정 결과를 우선합니다.