在本教程中，我们将了解电子中常见和使用的电路之一，即电压分隔器或潜在的分隔器。我们将看到一个基本的电压分隔电路并分析其功能。我们还将查看电压分隔器计算器的公式（从欧姆定律中得出），最后是典型的电压分隔电路的一些常见应用。
大纲
介绍
电子设备中有很多基本电路在纸上看起来很简单，但实际上实现了很大的目的。这样的电路是电压分隔电路或有时称为潜在的分隔电路。
在进一步了解电压分隔电路的理解之前，让我们首先解决问题，看看如何在潜在分隔线的帮助下解决它。
考虑一个以5V电源运行的微控制器。为了简单起见，让此微控制器为Arduino（Arduino Uno板上的Atmega328p需要5V电源）。
现在让我们假设您要实现一个涉及蓝牙模块的项目（例如蓝牙控制家用电器或者基于蓝牙的DIY机器人手臂）。DIY项目的常用蓝牙模块之一是HC-05。
HC-05蓝牙模块可以使用UART沟通即Arduino Uno（RX和TX分别）的第0和1。这些引脚应连接到HC-05蓝牙模块的相应TX和RX引脚。但是这里有一个问题。
如果您较早使用过此模块或看到我们使用此模块实施的一个项目，那么您可能会熟悉其电源等级，即它在3.3V电源上工作。这意味着HC-05的RX和TX引脚在3.3V级别上工作。
请注意，某些HC-05模块可以由5V电源提供动力，因为它们具有5V至3.3V调节器。但这仅限于电源和通信引脚，即RX和TX仍处于3.3V级别。
This means that we cannot directly connect the Arduino Uno and HC-05 Bluetooth Module using their UART pins as the 5V output of the Arduino Uno’s TX (which has to be connected to the 3.3V RX pin of HC-05) might damage the peripheral or worse it might completely destroy the module.
请注意，HC-05蓝牙模块的TX可以直接连接到Arduino Uno的RX，因为HC-05模块的TX的输出为3.3V，而Arduino Uno将不会有问题。问题只有另一种方式，即Arduino Uno的5V TX至HC-05的3.3V Rx。
因此，我们必须首先将5V信号从Arduino Uno的TX引脚转换为3.3V级别，然后将其连接到HC-05蓝牙模块的RX PIN。这是一个简单的电压分隔电路派上用场的地方。
什么是电压分隔电路？
电压分离器电路或潜在的分隔电路是一个简单的电子电路，仅通过使用几个电阻器将较高的输入电压转换为较低的输出电压。它经常在模拟电路例如，基于操作的电路，例如，所需的电压可能是可变的。
以下图像显示为一个简单的电压分隔电路，该电路由两个电阻R1和R2组成。VIN是输入电压，而VOUT是跨电阻R2的输出电压。
Thus, just by using two resistors R1 and R2, we can convert any input voltage VIN to any desired output voltage VOUT by appropriately choosing the values of R1 and R2.
电压分隔线方程
下面给出了计算电压分隔网络的输出电压VOUT的公式：
vout =（vin * r2） /（r1 + r2）
在哪里，Vin=输入电压
Vout=输出电压
R1和R2两个电阻的值。
从上面的电压分离器公式的方程式，我们可以确认输出电压的缩放系数取决于比率R2 /（R1 + R2）。
派生电压分隔式方程
电压分隔电路的基础是欧姆定律。实际上，我们只需使用欧姆定律即可得出电压分隔线。根据欧姆定律，我们知道，电路中流动的电流与电路之间的电压直接成正比。
在上面的陈述中，比例常数是电路（或组件）的电阻。
在上述电路中使用欧姆定律，我们可以计算输入电压为
vin = i * r1 + i * r2 = i *（r1 + r2）
同样，输出电压为
vout = i * r2
如果我们观察到上述两个方程式，很明显，在方程式中的电流相同，因此我们可以按以下方式重写上述方程式：
i = vin /（r1 + r2）和
i = vout / r2
等于上述两个方程式，我们得到
vout / r2 = vin /（r1 + r2）
最后，vout = vin * r2 /（r1 + r2）
例子
让我们看看电压分隔线方程的示例。令VIN为5V，R1和R2的值分别为10000Ω（10kΩ）和20000Ω（20kΩ）。从上面给定的方程式，我们可以按以下方式计算VOUT的值：
VOUT = 5 * 20000 /（10000 + 20000）
VOUT = 3.3V
R1作为10kΩ和R2作为20kΩ的组合是常用的电压分隔电路之一，将5V级信号转换为3.3V级信号。
申请
电压隔板非常常用于模拟和数字电路中。下面提到了电压分隔电路的一些常见应用。
电位变速器
电压分隔器的主要应用之一是充当电位变速杆。正如引言中已经提到的那样，如果微控制器和传感器在不同的电压级别工作，那么一个简单的级别变速杆由几个以电压分隔式形式配置的电阻组成，将有效。
典型的要求是将5V信号从微控制器转换为传感器的3.3V信号。我们可以通过使用两个10kΩ和20kΩ作为R1和R2的两个电阻来做到这一点。
笔记：20kΩ电阻并不常见，您可以串联使用两个10kΩ电阻。一种替代方法是将1kΩ电阻用作R1，而相当常见的2.2kΩ电阻为R2。在这种情况下，输出电压为3.4 V，但传感器将可以忍受。
电位计
电位计或仅仅是锅是带有三个端子的可变电阻器。使用电位计，您可以实现具有可变输出电压的电压分隔电路。您可以通过连接电位计的极端引脚的输入电压并将输出接收到整个刮水器端子上。
通过调整电位计刮水器的位置，输出电压也会有所不同。
电阻传感器（LDR和Thermistor）
DIY项目中的两个常用传感器是LDR（轻度电阻）和热敏电阻。这两个传感器都是电阻类型的。但是问题在于，例如Arduino这样的微控制器，只会在输入处读取电压。
通过在电压分隔电路中连接电阻传感器（LDR或热敏电阻），您可以在传感器上获取电压并编程微控制器以相应地扩展值。
