Divisor de Tensión

por David Toro

También llamado divisor de voltaje. Usados para ajustar el nivel de voltaje de una señal, este solo se usa en circuitos de muy baja potencia (0 - 25V) y permiten acoplar sensores resistivos tales como:

  1. Fotoresistencias (LDR): Resistencia sensible a la luz.

    Figura 1. Fotoresistencia LDR

  2. Termistor (NTC): Resistencia sensible a la temperatura.

    Figura 2. Termistor (NTC)

  3. Force sensing resistor (FSR): Resistencia sensible a la fuerza.

    Figura 3. Force sensing resistor (FSR)

En la Figura 4 el circuito electronico del divisor de tensión

Figura 4. Divisor de tensión

La formula para calcular el voltaje de salida (Vout) es la siguiente:

  • Voltaje de salida: $$ v_{out}=v_{in}\cdot \frac{R_2}{R_2+R_1} $$
  • Resistencia 1: $$ R_1=R_2 \cdot \frac{v_{in}-v_{out}}{v_{out}} $$

Ejemplo con un LDR

Se tiene un sensor resistivo (LDR) que para dadas condiciones de iluminación presenta una resistencia de 5000 Ω. Este sensor se encuentra acoplado en un divisor de voltaje con una resistencia en la base de 10000 Ω y un voltaje de suministro de 5 𝑉. Calcule cuanto voltaje hay a la salida del divisor de voltaje.

Figura 5. Tabla de LDR (LUX vs Resistencia)

Figura 6. Divisor de tensión con un LDR

Usando la formula del divisor de voltaje:

$$ v_{out}=v_{in}\cdot \frac{R_2}{R_2+R_1} $$

Reemplazando:

$$ v_{out} = 5V \cdot \frac{10000 Ω}{10000 Ω+5000 Ω} $$

Solución: $$ Vout=3,33V $$

Ejemplo 2

En un sistema de comunicaciones, se tiene una señal de voltaje de 12V digital (0V o 12V) que para poder ser leída por un computador sin dañarlo debe estar de 5V. Calcule un divisor de tensión que cumpla con estas características.

Figura 7. Divisor de tensión ejemplo 2

Se escoge un valor comercial de la resistencia 2 (\(R_2=1000Ω\))

  • Despejando la resistencia desconocida de la formula del divisor de voltaje:

    $$ R_1=R_2\cdot \frac{v_{in}-v_{out}}{v_{out}} $$

    $$ R_1=1000Ω\cdot \frac{12V-5V}{5V} $$

  • Solución

    $$ R_1=1400Ω $$