Progettare un Partitore di Tensione per Uscite da 2 V e 8 V da una Sorgente da 10 V

Un partitore di tensione a due uscite da una singola sorgente da 10 V richiede tre resistenze in serie (R1, R2, R3) che creano due punti di prelievo. Ecco il progetto completo.

Topologia

 10 V │ [R1] ├─→ 8 V tap [R2] ├─→ 2 V tap [R3] │ GND 

Equazioni di Progettazione

Sia la resistenza totale R_T = R1 + R2 + R3.

• Prelievo 8 V: tensione su R2+R3 = 8 V → (R2+R3)/R_T = 8/10 = 0,8
• Prelievo 2 V: tensione su R3 = 2 V → R3/R_T = 2/10 = 0,2

Quindi:

• R3 = 0,2 R_T
• R2 = 0,6 R_T
• R1 = 0,2 R_T

Rapporto: R1 : R2 : R3 = 1 : 3 : 1

Scegliere Valori Pratici

Seleziona R_T in base alla corrente di carico e al budget di potenza.

Esempio 1: Carico Leggero (≤ 100 µA), Bassa Potenza

• Scegli R_T = 100 kΩ
• R1 = 20 kΩ, R2 = 60 kΩ, R3 = 20 kΩ
• Valori standard: 20 k, 62 k, 20 k (prelievo 8 V = 8,05 V, prelievo 2 V = 2,01 V)
• Corrente di riposo: 10 V / 100 k = 100 µA
• Potenza: 1 mW totale

Esempio 2: Carico Moderato (1 mA), Uscite Più Rigide

• Scegli R_T = 10 kΩ
• R1 = 2 kΩ, R2 = 6 kΩ, R3 = 2 kΩ
• Standard: 2,0 k, 6,2 k, 2,0 k
• I_q = 1 mA, P = 10 mW

Esempio 3: Valori E96 1% per Rapporti Esatti

• R_T = 10,0 kΩ
• R1 = 2,00 kΩ, R2 = 6,04 kΩ, R3 = 1,96 kΩ (somma = 10,00 k)
• Uscite: 8,000 V, 2,000 V (ideale)

Considerazioni sul Carico

• Qualsiasi carico sul prelievo 8 V o 2 V forma una combinazione parallela con le resistenze inferiori → la tensione scende.
• Regola pratica: la corrente del partitore ≥ 10× la corrente di carico massima per <10% di caduta.
• Se i carichi variano o sono pesanti → aggiungi amplificatori operativi buffer (seguitori di tensione) a ciascun prelievo.

Verifica della Potenza Nominale

Potenza massima in qualsiasi resistore = I_q² × R. Per R_T = 10 kΩ, 1 mA → 10 mW. Usa 0603 (1/10 W) o superiore. Per 1 kΩ totale, 10 mA → 100 mW — serve 0805 (1/8 W) o 1206 (1/4 W).

Alternativa: Due Partitori Indipendenti

Se i carichi sono indipendenti e pesanti, usa due partitori separati (o regolatori) da 10 V. Spreca più corrente di riposo ma isola i carichi.

Punto chiave: tre resistenze in rapporto 1:3:1 danno 8 V e 2 V da 10 V. Scala R totale in base al budget carico/corrente. Bufferizza se i carichi sono pesanti o variabili.