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2.6 电阻分压电路
电子电路中大量地使用各种形式的分压电路，即由电阻、电容、二极管、三极管等元器件构成的分压电路，而其中的电阻分压电路是最基本的分压电路，所以必须深度理解，完全掌握其电路工作原理和电路分析方法。
交流信号在电子电路中不只是需要放大，更多的是需要在局部电路中进行恰当衰减，这一过程由分压电路来完成。如果直流电压太高，也可以通过分压电路将直流电压下降一些，取得所需要的直流电压。
图2-71所示是典型的电阻分压电路（没有接入负载电路），电阻分压电路由R1和R2两只电阻构成。电路中有电压输入端和电压输出端。
图2-71 典型的电阻分压电路
1.电路结构
输入电压 U i 加在电阻R1和R2上，输出电压 U o 为串联电路中下面一只电阻R2上的电压，这种形式的电路称之为分压电路。根据此电路特征可以在众多电路中分辨出分压电路。
分析分压电路的关键点有两个：分析输入电压回路及找出输入端和找出电压输出端。
2.输入回路分析和输出端确认方法
（1）输入回路分析。 图2-72是电阻分压电路输入回路示意图。从电路中可以看出，输入电压加到分压电阻R1和R2上，输入电压产生的电流流过R1和R2。
图2-72 电阻分压电路输入回路示意图
输入回路由信号源 U i 、电阻R1和R2构成，电路中没有画全信号源 U i 。
（2）找出分压电路输出端。 分压电路输出的信号电压要送到下一级电路中，理论上下一级电路的输入端就是分压电路的输出端。图2-73是分压电路输出端与后级电路输入端关系示意图。
图2-73 分压电路输出端与后级电路输入端关系示意图
20.电子技术入门学习内容综述之七
但是，识图中用这种方法的可操作性差，因为有时分析出下一级电路的输入端比较困难，特别是对初学者而言。
图2-74是识别分压电路输出端更为简便的方法示意图。
图2-74 识别分压电路输出端简便方法示意图
分析分压电路过程中，最重要的一项是需要搞清楚输出电压的大小与哪些因素相关。
1.分压电路输出电压计算公式
分压电路输出电压 U o 的计算方法为
式中： U i 为输入电压；
U o 为输出电压。
从计算公式中可以看出，因为分母R 1 +R 2 大于分子R 2 ，所以输出电压小于输入电压。分压电路是一个对输入信号电压进行衰减的电路。
改变 R 1 或 R 2 的阻值大小，可以改变输出电压 U o 的大小。
2.上、下分压电阻阻值大小对分压电路输出电压变化的影响
分析分压电路工作原理时不仅需要分析输出电压的大小，往往还需要分析输出电压的变化趋势，因为分压电路中的两只电阻R1和R2其阻值可能会改变。
（1）下分压电阻阻值大小对输出电压变化影响。 图2-75所示是R2阻值变化时的情况。输入电压 U i 和R1阻值固定不变时，如果R2阻值增大，输出电压 U o 也将随之增大；R2阻值减小，输出电压 U o 也将随之减小。
图2-75 下分压电阻阻值大小对输出电压变化影响
借助于极限情况分析有助于记忆：当R2的阻值增大到开路时， U o = U i ，即分压电路的输出电压等于输入电压。
当R2的阻值减小到短路时， U o =0V，即分压电路的输出电压等于0V。
（2）上分压电阻阻值大小对输出电压变化影响。 图2-76所示是R1阻值变化时的情况。输入电压 U i 、R2阻值固定不变，当R1阻值减小时输出电压 U o 增大，当R1阻值增大时输出电压 U o 减小。
图2-76 上分压电阻阻值大小对输出电压变化影响
21.学习初期应该“照单全收”
借助于极限情况分析有助于记忆：当R1阻值减小到零时（R1短路），分压电路输出端与输入端相连，输出电压等于 U i ；当R1阻值增大至开路时，输出电压为0V。
上述分压电路分析中，如果输入电压是直流电压，输出电压便为直流电压；如果输入电压是交流电压，输出电压便为交流电压。
如果输入电压是直流电压和交流电压的混合电压，则输出电压便为直流电压和交流电压的混合电压。
3.电阻分压电路故障检查方法
图2-77是电阻分压电路故障检查方法示意图。电路中，+ V 是直流电压，所以R1和R2构成直流电压分压电路。采用万用表直流电压挡，两根表棒接在电阻R2两端。如果R1和R2接在交流电路中，只要改用毫伏表或数字式万用表的交流电压挡即可。
图2-77 电阻分压电路故障检查方法示意图
如果测量的电压不为0V，且小于直流电压+ V ，这时基本可以说明电阻分压电路工作正常。
如果测量的电压为0V，在直流电压+ V 正常时，说明R1开路或是R2短路。
如果测量的电压为+ V ，说明R2开路，或是R1短路。
前面介绍的电阻分压电路没有接上负载电路，图2-78所示是接上负载电路后的电阻分压电路，电路中的RL是负载电路，它可以是一个电阻，也可以是一个电路。
图2-78 接上负载电路后的电阻分压电路
1.电路工作原理
这个电路的工作原理与前面介绍的电阻分压电路基本一样，只是在分析电路时要将R2和RL并联后的阻抗作为下分压电阻。
关于接入负载电阻之后的电阻分压电路，分析说明下列几点。
（1）由并联电路总电阻特性可知，R2与RL并联后的总电阻小于R2。如果用总电阻代替电路中的R2，那电路与前面的电阻分压电路一样。
（2）由于总电阻阻值下降了，在上分压电阻阻值不变的情况下，分压电路的输出电压下降，所以分压电路接上负载电阻后输出电压会下降。
（3）负载电阻的阻值越小，称为负载越重。负载越重，分压电路输出电压下降得量越大。
2.分压电路中负载的电流回路
图2-79是电阻分压电路中负载电阻的电流回路示意图。从图中可以看出，从电流角度上分析，总电流被下分压电阻R2和负载电阻RL分成了两路。
图2-79 电流回路示意图
流过负载的电流是分压电路输入电压提供的。
负载电阻的阻值越小，分压电路输入电压为负载电阻提供的电流越大，反之则小。
3.分压电路的负载电路
分压电路的负载不一定是一个电阻器，更多的是一个具体的电路，图2-80是分压电路的负载电路示意图。
22.从分子层面理解错得很离谱之一
图2-80 分压电路的负载电路示意图
无论负载电路是一个什么样的电路，它都有一个输入阻抗，这一输入阻抗与R2并联后成为下分压电阻（或称为下分压阻抗），负载电路输入阻抗的大小影响了这个分压电路总的下分压阻抗的大小。