/// 기초 회로

분압기 계산기

저항 두 개를 직렬로 이으면 그 사이에서 입력보다 낮은 전압을 얻는다. 센서 출력을 ADC 범위로 낮추거나, 전원 전압을 재거나, 기준 전압을 만들 때 쓴다.

저항 두 개 → 출력 전압

입력 전압 Vin

R1 (위)

R2 (아래, GND 쪽)

부하 RL (없으면 비움)

출력 전압 Vout

푸는 순서

입력 전압

원하는 출력

합계 저항 대략전류를 얼마나 쓸지 정한다

계열

R1	R2	Vout	오차	전류

R1 위, R2 아래(GND 쪽). 출력에 무언가를 달면(RL) 그것도 R2 와 병렬로 붙어 Vout 이 내려간다.

R1 과 R2 에 같은 전류가 흐르므로 전압은 저항 크기에 비례해 나뉜다(직렬 회로의 옴의 법칙).

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2) · I = Vin / (R1 + R2) · 출력 저항 Rout = R1 ∥ R2 = R1·R2 / (R1 + R2)

부하 RL 을 달면 R2 자리에 R2 ∥ RL 이 들어간다. RL 이 R2 보다 충분히(대략 10배 이상) 크면 영향이 작다.

분압기를 전원으로 쓰기 — 분압기는 전류를 거의 안 먹는 곳(ADC 입력 · 비교기 · 기준 입력)에만 쓴다. 모터 · LED · 다른 회로에 전원을 주면 부하에 따라 전압이 크게 출렁인다. 그럴 땐 레귤레이터를 쓴다.

ADC 앞에 너무 큰 저항 — 전류를 아끼려고 수백 kΩ~MΩ 을 쓰면 ADC 샘플링 커패시터를 제때 못 채워 값이 낮게 나온다. 데이터시트가 권하는 최대 소스 임피던스를 보거나, 출력에 수십 nF 커패시터를 단다.

입력이 출력 쪽 칩의 최대 전압을 넘는 순간 — 전원 켤 때 · 저항이 빠졌을 때 Vin 이 그대로 핀에 걸릴 수 있다. 보호용 저항 · 클램프 다이오드를 생각한다.

합계 저항은 얼마로 잡나

전류 소모와 잡음 · 부하 영향 사이의 타협이다. 배터리 기기라면 수백 kΩ, 일반 ADC 입력이면 합계 10k~100k 가 흔하다. 출력 저항(R1∥R2)이 ADC 가 견딜 수 있는 값보다 작아야 한다.

12V 를 3.3V MCU 로 재고 싶다

원하는 출력 칸에 3.3V 보다 조금 낮은 값(예: 3.0V)을 넣어 여유를 둔다. 표에서 찾은 쌍의 전류와 출력 저항을 함께 본다.