Vad är ett motståndsnätverk?

Ett motståndsnätverk avser ett antal motstånd konfigurerade i ett givet mönster. Oftast använder dessa nätverk motstånd anslutna ände till ände i serie; emellertid finns ett antal variationer där motstånden är kopplade i parallella eller serieparallella sekvenser som liknar stegar. I alla fall fungerar motstånden i dessa nätverk som spänningsdelare, som delar upp spänningen som appliceras på kretsen i mindre mängder. I praktiken används resistornätverk för att tillhandahålla fraktionerad matningsspänning i olika kretsar eller för att utföra digital-till-analog och analog-till-digital omvandlingsfunktioner.

Motstånd är elektroniska komponenter som motstår flödet av elektrisk ström genom att avleda dess spänning på ett sätt som kallas släpp. Enkelt uttryckt kommer ett motstånd att sjunka en procentandel av en krets spänning. Den procentandelen är lika med värdet av ett givet motstånd, i ohm, jämfört med kretsens totala motstånd. Till exempel kommer ett motstånd på 10 ohm att sjunka med 10 % av spänningen i en krets som har ett motstånd på 100 ohm.

Om ett motståndsnätverk har fem 1-ohms motstånd, placerade i serie, och en 5-volts strömförsörjning är ansluten, skulle vart och ett av de fem motstånden sjunka en femtedel av de 5 volt, eller 1 volt vardera. Ett motståndsnätverk kan på detta sätt ge fraktionerad strömförsörjningsspänning till andra kretsar. Eftersom spänningsfallet över vilket som helst motstånd är lika med det motståndets värde i ohm, jämfört med hela kretsens motstånd, är praktiskt taget vilken önskad spänning som helst som är mindre än den pålagda spänningen möjlig i ett motståndsnätverk.

Till exempel, om fyra motstånd var seriekopplade, med tre som mäter 1 ohm och den fjärde mäter 2 ohm, skulle den totala kretsresistansen vara 5 ohm. Medan de tre 1-ohm-motstånden sjunker med 1 volt vardera, kommer 2-ohm-motståndet att sjunka med 2 volt. Att ansluta en krets till den punkten i motståndsnätverket ger en 2-volts strömkälla.

Det finns andra användningsområden för motståndsnätverk. Om istället för att använda punkterna mellan motstånden i nätverket för att ge olika spänningar, de alla används för att ge samma spänning, kan nätverket sedan användas för att omvandla analoga signaler till digital information. Detta åstadkommes genom att ansluta en digital grind till var och en av spänningspunkterna i nätverket. När en analog signal appliceras kommer uppdelningen av spänningen att ge en serie eskalerande höga eller låga spänningar, beroende på insignalen, som de digitala grindarna läser som på eller av. Grindarna kommer sedan att skicka den informationen till andra kretsar som ettor eller nollor, och omvandla den analoga signalen till digital information.

Motstånd kan också konfigureras på ett serieparallellt sätt, så kallat R-2R-nätverk. I denna konfiguration injicerar digitala grindar hög eller låg spänning som representerar ettor och nollor i punkterna mellan motstånden i nätverket. Detta gör att det totala spänningsfallet över motstånden i nätverket varierar proportionellt mot den totala ingången, istället för att helt enkelt slås på och av med de individuella digitala ingångarna. Utgångar från dessa typer av nätverk är ständigt varierande analoga signaler som skapas från digitala ingångar.
Motståndsnätverk används flitigt inom elektronik. Även om de används för digital-till-analog och analog-till-digital konvertering, används de oftare som enkla spänningsdelare för effektfunktioner. På detta sätt hjälper motståndsnätverk att leverera olika spänningar efter behov till många olika kretsar i olika enheter.