Un divisor de tensión es un circuito que crea una tensión menor a partir de una tensión de entrada utilizando dos resistores. Lo verás siempre en circuitos sencillos y avanzados. Éste es el esquema básico:
Es útil, por ejemplo, para leer sensores como termistores y fotoresistores, ya que convierte una resistencia desconocida en una tensión. O para reducir el volumen de una señal de audio mediante un potenciómetro.
Puedes encontrar la tensión de salida insertando los valores de los resistores y la tensión de entrada en la siguiente fórmula:
Vsalida = (R2 / (R1 + R2)) * Ventrada
Una vez que sepas cómo funciona, te resultará mucho más fácil ver cómo funcionan los circuitos. Y te permitirá calcular tensiones en muchos puntos diferentes de un circuito, lo que a menudo es necesario para entenderlo.
Fórmula del Divisor de Tensión
Esta fórmula es una de las pocas fórmulas electrónicas (además de la ley de Ohm) que utilizo habitualmente.
Es para encontrar el voltaje de salida cuando tienes dos resistores conectados así:
La fórmula para calcular la tensión de salida es:
Vsalida = (R2 / (R1 + R2)) * Ventrada
Puede ser una fórmula útil para recordar. Te será útil a menudo.
¿Dónde se Encuentra el Divisor de Tensión?
Un ejemplo de circuito divisor de tensión es para la lectura de sensores analógicos.
Por ejemplo, el termistor es un sensor de temperatura. Cambia su resistencia en función de la temperatura. Si lo conectas con un valor de resistor conocido en una configuración de divisor de voltaje, obtendrás un voltaje que depende de la temperatura:
Echa un vistazo a un ejemplo de funcionamiento completo en nuestra guía Termistor con Arduino.
También puedes combinar un resistor conocido con una fotoresistor. El fotoresistor cambia de resistencia en función de la cantidad de luz que detecta. De esta forma, tienes un circuito que aumenta o disminuye el voltaje en función de la luz.
Puedes conectar la salida de cualquiera de estos circuitos a un comparador para comprobar si está por encima o por debajo de un determinado voltaje. Luego haz algo en función de eso. Por ejemplo, si la temperatura es superior a 40 grados, enciende un ventilador.
O conectarlo a un pin analógico de un Arduino o un microcontrolador y hacer cosas interesantes con él. ¿Quizá encender una luz si la fotocélula indica que está oscuro?
Ejemplo de Cálculo: Diferentes Valores de Resistor
Supongamos que tenemos los siguientes valores:
Ventrada = 6V
R1 = 180Ω
R2 = 470Ω
Utilizando la fórmula anterior obtenemos:
Vsalida = (470Ω / (180Ω + 470Ω)) * 6V = 4.3V
Ejemplo de Cálculo: Valores de Resistor Iguales
Supongamos que R1 y R2 tienen el mismo valor.
Ventrada = 6V
R1 = R2 = 470Ω
Utilizando la fórmula anterior obtenemos:
Vsalida = (470Ω / (470Ω + 470Ω)) * 6V = 3V
Esto significa que cuando los dos resistores tienen el mismo valor, la salida es siempre la mitad de la entrada.
¿Se Puede Usar un Divisor de Tensión como Fuente de Alimentación?
Si tienes un circuito que necesita 4.5 V, ¿podrías utilizar un divisor de tensión con dos resistores de 500 Ω para obtener 4,5 V de tu batería de 9 V?
Por desgracia, no es tan fácil.
Cualquier circuito que quieras alimentar tendrá una resistencia interna. Así que, desde la perspectiva del divisor de tensión, cualquier circuito que conectes a la salida de tensión puede verse como un resistor (RLOAD) conectado en paralelo con R2.
Si la resistencia interna del circuito (RLOAD) es también de 500 Ω, ¿Qué ocurre?
Ahora, el R2 de la fórmula del divisor de tensión se convierte en la resistencia en paralelo de R2 y RLOAD. Que es sólo 250 Ω. Si pones esto en la fórmula del divisor de tensión, obtienes una tensión de salida de 3 V en lugar de los 4.5 V que querías.
Para una fuente de alimentación, quieres que el voltaje se mantenga en el nivel elegido sin importar si el circuito que conectas tiene una resistencia interna alta o baja. Es por eso que el divisor de tensión no se suele utilizar para fuentes de alimentación.
En su lugar, necesitas utilizar un regulador de voltaje.