Daha önceki yazılarımızda dirençlerden ve kullanım alanlarından bahsetmiştik. Bu yazımızda dirençleri kullanarak gerilim bölücü devreleri anlatacağız.

Gerilim Bölücü Devre Nedir ?

Gerilim bölücü devreleri, ortak bir gerilim kaynağından farklı gerilim seviyeleri üretmek için kullanılır. Ancak akım bir seri beslemedeki tüm bileşenler için aynıdır.

Gerilim bölücü devrelerin Kirchhoff voltaj kanunlarını kullanarak ispatını yapabiliriz. Fakat örnek üzerinde kullanımını öğrenmenin yeni başlayan elektronikciler için iyi bir başlangıç olacağını düşünüyorum.

Şimdi basit bir örnek inceleyerek gerilim bölücülerin kullanımını inceleyelim;

Gerilim bölücü devrelerde istediğimiz V_out değerini elde etmek için uygun R₁ ve R₂ dirençlerini seçmeliyiz. Oluşturmak isteğimiz çıkış gerilimi her zaman giriş geriliminden küçük olmalıdır.Aşağıdaki formülü kullanarak istediğimiz V_out değerini elde edebiliriz.

İstediğimiz V_out a göre R₁ ve R₂ dirençlerini belirleriz.Bu sayede sabit bir gerilimden sadece direnç kullanarak istediğimiz seviyede bir gerilim elde etmiş oluruz. Bir tane örnek yaparak konumuzu bitirelim.

Örnek

Mikrodenetleyiciler ve modüller 5V ve 3.3V lojik seviyelerde çalışmaktadır. Eğer lojik seviyesi 5V olan bir mikro denetleyici ile lojik seviyesi 3.3V olan bir modül arasında USART haberleşme yapacaksanız mikrodenetleyicinin TX pinini 5V dan 3.3V a düşürmelisiniz.Şimdi bir gerilim bölücü kulanarak 5V u 3.3V a düşürülerim.

V_out =3.3V V_in = 5V şimdi gelelim dirençlein değerini belirlemeye

3.3=5(R2/(R1+R2))

(R2/(R1+R2)) = 0.66

R2 = 0.66R1 + 0.66R2

0.34R2 = 0.66R1

R2= 2*R1

En son elde ettiğimiz denklemden anladığımız üzere R1 e k dersek R2 2k olacaktır. yani R1 ile R2 arasında 1/2 oranında bir ilişki oluşturan dirençler seçmeliyiz. R1 de 1KΩ luk bir direnç kullanırsak R2 2KΩ olmalıdır.

Örneğimizde 5V u 3.3V a düşüren direnç değerlerini belirledik.

Not: Konunun daha iyi anlaşılması ve matematiksel işlemlerin kısalması adına küçük yuvarlamalar yaptım.

Bu yazımızda konu daha iyi anlaşılabilsin diye sadece 2 adet direnç kullanarak tek bir çıkış elde ettik. Daha sonra bir giriş voltajı ve bir gerilim bölücü kullanarak birden fazla V_out elde ettiğimiz örnekleri inceleyeceğiz.