最後更新：2026-06-15

分壓電路

分壓電路是從較大電壓取得較小電壓最簡單的方式：兩個電阻串聯，輸出取自兩者之間的接點。輸出是輸入的一個固定比例，由兩個電阻的比值決定：

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

相同的電流流經兩個電阻，$I = V_{in}/(R_1 + R_2)$。本工具回傳輸出電壓與這個串聯電流。

比值如何運作

輸入電壓依電阻大小成比例地分配給兩個電阻。取自 $R_2$ 兩端的輸出，分得 $R_2/(R_1+R_2)$ 的比例。若兩個電阻相等，輸出恰為輸入的一半；增大 $R_2$ 會使輸出趨近完整的輸入，減小 $R_2$ 則使輸出趨近於零。

$R_2$ 相對於 $R_1$	輸出
$R_2 \ll R_1$	接近 0
$R_2 = R_1$	$V_{in}$ 的一半
$R_2 \gg R_1$	接近 $V_{in}$

計算範例

以 $V_{in} = 12\ \text{V}$、$R_1 = 1\ \text{k}\Omega$、$R_2 = 2\ \text{k}\Omega$ 為例：

$$\begin{aligned} V_{out} &= V_{in} \cdot \frac{R_2}{R_1 + R_2} \\ &= 12 \times \frac{2000}{1000 + 2000} \\ &= 8\ \text{V} \end{aligned}$$

串聯電流為 $I = 12 / 3000 = 4\ \text{mA}$。

帶載與電阻選擇

公式假設輸出端不汲取任何電流。接在 $R_2$ 兩端的負載會與它並聯，降低有效的下方電阻，並把輸出拉到低於計算值。應讓負載電阻遠大於 $R_2$——常見的指引是至少十倍——或改用緩衝器或穩壓器。由於只有比值決定輸出，選擇整體電阻時應在功率消耗與對負載、雜訊的敏感度之間取得平衡。

分壓電路的應用

分壓電路用於設定參考電壓、為電晶體級建立偏壓、讀取電位器的滑動端，以及把高電壓縮放至類比數位轉換器的輸入範圍。它是量測與訊號工具，而非電源供應器：要驅動需要真實電流的負載，穩壓器才是正確的元件。

限制

這是不帶輸出負載的理想電阻模型。真實分壓電路會受負載電流、電阻容差（會改變確切比值）與溫度影響。需要精密參考時，應使用緊容差電阻或專用的電壓參考 IC。

常見問題（FAQ）

分壓公式是什麼

兩個串聯電阻取自下方電阻兩端的輸出為 Vout = Vin·R2/(R1+R2)，其中 Vin 是輸入電壓，R1 為上方電阻，R2 為下方電阻。以輸入 12 V、R1 = 1 kΩ、R2 = 2 kΩ 為例，輸出為 12 × 2000/3000 = 8 V。輸出永遠是輸入的一個比例，完全由兩個電阻的比值決定。

分壓電路為何會在帶載時下垂

簡單公式假設輸出端不汲取任何電流。將負載接在 R2 兩端會使它與 R2 並聯，降低有效的下方電阻，並把輸出拉到低於計算值。唯有當負載電阻遠大於 R2 時影響才小——常見的經驗準則是至少十倍。若需供應真實電流，穩壓器會比分壓電路更合適。

電阻值該如何選擇

只有 R2/(R1+R2) 這個比值決定輸出電壓，因此許多組合都能得到相同結果。較大的電阻較省功率，但更易受負載與雜訊影響；較小的電阻較穩定，卻汲取較多電流。感測器與參考分壓常見的折衷是總電阻落在數千歐姆到數十萬歐姆之間。本工具會回報串聯電流，方便檢視功率消耗。

分壓電路有什麼用途

分壓電路把電壓降到電路可使用的位準：設定參考電壓、為電晶體建立偏壓、讀取電位器的位置，以及把高電壓縮放至類比數位轉換器的範圍。它們不用於驅動汲取大量電流的負載，因為輸出會下垂並以熱的形式浪費功率。