分压器
两个电阻就能把高电压按比例降下来——分压器是电子设计中使用频率最高的电路:电平转换、电压采样、偏置设置都靠它。输入电源电压与两电阻值,立即得到输出电压与分压比。
什么是分压器?

分压公式 Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2),R2 是接地侧电阻。12V 输入、R1 = R2 = 10kΩ:输出 6V,分压比 0.5。直觉记忆:输出看「下臂占总阻值的比例」。
分压器有个致命弱点:带载能力为零。输出端接负载后,负载电阻与 R2 并联,实际分压比下降——10k+10k 分压带 10k 负载,输出从 6V 跌到 4V。所以分压器只适合高阻抗场合(运放输入、ADC 采样),驱动负载必须加缓冲器。阻值选择还要权衡功耗:电阻太小静态电流大(电池设备介意),太大则抗干扰差、受漏电流影响明显。
温度系数与精度叠加:分压电阻的温度系数(TCR)直接影响采样的温度稳定性。普通 1% 电阻 TCR 约 50-100ppm/°C,精密采样用 0.1% + 25ppm 金属膜电阻。两臂 TCR 不同时,温度变化会引起分压比漂移——电池电压采样在 -40°C 到 85°C 范围内,100ppm TCR 差异可能导致 1% 以上的误差。高精度场合两臂用同批次同型号电阻,TCR 一致性最好。
瞬态响应与滤波电容:分压器输出端并联电容构成低通滤波器,既抑制高频噪声又提供 ADC 采样所需的瞬态电荷。电容选择:太大(> 1uF)会拖慢响应速度,太小(< 1nF)滤波效果差。典型 10nF-100nF 配合 10k-100k 电阻,截止频率 = 1/(2*pi*R*C),约 15Hz-160Hz,满足电源监控和慢变信号采样需求。
Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2);分压比 = R2 ÷ (R1 + R2);带载后 R2 变为 R2 ∥ RL
Vin=12V, R1=39k, R2=10k: Vout = 12 x 10/(39+10) = 12 x 10/49 = 2.45V;满电14.4V时 Vout = 14.4 x 10/49 = 2.94V(在3.3V ADC量程内)。
| 上臂R1 | 下臂R2 | Vin(V) | Vout(V) | 应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 39k | 10k | 12 | 2.45 | 12V电池检测 |
| 1.8k | 3.3k | 5 | 3.24 | 5V转3.3V电平 |
| 100k | 100k | 3.7 | 1.85 | 锂电池半压检测 |
| 1M | 1M | 24 | 12 | 低功耗高压采样 |
| 330 | 220 | 5 | 2.0 | 高速ADC采样 |
如何使用分压器
- 1
输入电源电压(V)与两只电阻的阻值(Ω)。
- 2
点击计算,得到输出电压与分压比。
- 3
用于 ADC 采样时,确认输出范围在 ADC 量程内并评估源阻抗是否满足采样要求。
计算示例
例 112V 电池电量检测
12V 蓄电池经 R1 = 30kΩ、R2 = 10kΩ 分压:输出 = 12 × 10÷40 = 3V,满电 14.4V 时输出 3.6V——超出 3.3V ADC 量程!应把 R1 改为 39kΩ,使满电输出 2.9V,留出安全余量。
例 25V 转 3.3V 电平
5V 信号经 R1 = 1.8kΩ、R2 = 3.3kΩ 分压:输出 ≈ 3.24V。低速信号(UART、I²C 上拉前)可以这样懒转,高速信号请用专用电平转换芯片。
注意事项
电阻精度直接影响分压精度:1% 电阻分压比误差约 2%,精密采样用 0.1% 金属膜电阻。
电池供电设备的电压检测分压器会白白耗电:1MΩ 级别的阻值 + 采样时短暂使能(用 MOS 管控制通断)是低功耗设计的标准做法。
高压采样(如市电)必须考虑电阻耐压与爬电距离,单颗 0805 电阻耐压仅 150V,需多颗串联分压。
常见问题
参考资料
凯文内容作者Calcton 电子编辑组 口径审核Calcton 编辑组 交叉审核· 内容更新于 2026-05-05
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Calcton 电子编辑组:标准电阻色码(IEC 60062)与电子学基础公式。
引用本页
GB/T 7714 格式
Calcton. 分压器[EB/OL]. https://www.calcton.com/voltage-divider, 2026-05-05.
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参考来源与更新说明
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最后更新:2026-05-05。
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