저항 분배 계산기 (전압 분배)

저항 분배 회로는 입력 전압(Vin)에 저항 R1과 R2를 직렬로 연결하고, 두 저항 사이에서 출력 전압(Vout)을 얻는 회로입니다. 센서 신호의 스케일 조정, 기준 전압 생성, ADC 입력 범위 맞추기, 높은 전압의 측정 등에 널리 사용됩니다.

Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2)

R2가 커질수록 출력 전압이 입력 전압에 가까워지고, R1이 커질수록 낮아집니다. 같은 비율이면 저항의 절대값이 달라도 출력 전압은 같습니다 — 절대값은 소비 전류와 부하 특성으로 결정합니다.

분배 비율이 같아도 저항의 절대값에 따라 회로 특성이 달라집니다.

저항이 너무 작으면 — 분배 저항 자체에 흐르는 전류가 커져 전력 소모와 발열이 늘어납니다. 저항이 너무 크면 — 출력에 연결되는 부하나 ADC 입력의 영향(부하 효과)으로 실제 출력 전압이 계산값보다 낮아지고, 노이즈에도 취약해집니다.

일반적인 신호용 분배 회로에서는 합산 저항 10kΩ~100kΩ 범위가 자주 사용됩니다. 정밀한 용도에서는 출력에 버퍼(OP앰프 팔로워)를 두는 방법도 함께 검토합니다.

계산기의 결과는 출력에 아무것도 연결하지 않은(무부하) 값입니다.

출력에 부하 저항이 연결되면 R2와 부하가 병렬이 되어 실질 저항이 작아지고, 출력 전압도 계산값보다 낮아집니다. 부하 저항이 R2의 10배 이상이면 오차가 약 10% 이내, 100배 이상이면 1% 이내로 줄어듭니다.

부하가 무겁거나 변동하는 자리에는 저항 분배 대신 레귤레이터나 버퍼 사용을 검토해 주세요.