Een spanningsdeler van twee weerstanden is een van de meest fundamentele schakelingen in de elektronica. Hij verdeelt een ingangsspanning in de verhouding van de weerstanden en levert zo een lagere uitgangsspanning. Met de Spanningsdeler berekenen heb je het resultaat in seconden. In deze handleiding behandelen we de formule, een voorbeeld met en zonder belasting en de belangrijkste praktijkregels.
De basisformule van de spanningsdeler
Zonder belasting volgt de uitgangsspanning de eenvoudige delerformule:
- U_uit = U_in · R2 / (R1 + R2)
De uitgang wordt afgetakt tussen R1 en R2, terwijl R2 naar massa gaat. Hoe groter R2 ten opzichte van R1, hoe dichter de uitgang bij de ingangsspanning ligt. Door de deler loopt een ruststroom van I = U_in / (R1 + R2).
Voorbeeld met en zonder belasting
Neem een ingangsspanning van 12 V en twee gelijke weerstanden R1 = R2 = 1 kΩ. Zonder aangesloten belasting:
- U_uit = 12 V · 1000 / (1000 + 1000) = 6 V
- Ruststroom I = 12 V / 2000 Ω = 6 mA
Zodra er een belasting R_L = 1 kΩ op de uitgang hangt, staat die parallel aan R2. De effectieve parallelschakeling is R2 || R_L = 500 Ω, dus:
- U_uit = 12 V · 500 / (1000 + 500) = 4 V
De uitgangsspanning daalt merkbaar van 6 V naar 4 V. Juist daarom is een onbelaste deler voor veel toepassingen onbruikbaar zodra hij belast wordt.
Praktijktip: kies R2 klein genoeg
Om te zorgen dat de belasting de uitgangsspanning nauwelijks verstoort, moet de deler een veel lagere impedantie hebben dan de belasting. Een beproefde vuistregel is:
- R2 ≤ R_L / 10 voor een stabiele referentiespanning.
Kleinere weerstanden betekenen echter een hogere ruststroom en meer vermogensverlies. Er is altijd een afweging tussen stabiliteit en verbruik.
Waarvoor de spanningsdeler geschikt is
De spanningsdeler is ideaal voor referentiespanningen, meetdelers (bijvoorbeeld om een spanning te verlagen voor een ADC) en niveau-aanpassing tussen logicaniveaus. Hij is niet bedoeld om belaste verbruikers te voeden: zodra er noemenswaardige stroom wordt getrokken, zakt de spanning in. Voor een geregelde voeding gebruik je een spanningsregelaar in plaats van een eenvoudige deler.
