Che cos’è una rete di resistori?

Una rete di resistori si riferisce a un numero di resistori configurati in un determinato modello. Molto spesso, queste reti utilizzano resistori collegati in serie end-to-end; tuttavia, esiste una serie di variazioni in cui i resistori sono collegati in sequenze parallele o serie-parallelo simili a scale. In tutti i casi, i resistori in queste reti agiscono come divisori di tensione, che dividono la tensione applicata al circuito in quantità minori. In pratica, le reti di resistori vengono utilizzate per fornire tensioni di alimentazione frazionarie in vari circuiti o per eseguire funzioni di conversione da digitale ad analogico e da analogico a digitale.

I resistori sono componenti elettronici che resistono al flusso di corrente elettrica dissipando la sua tensione in un modo chiamato dropping. In poche parole, un resistore farà cadere una percentuale della tensione di un circuito. Tale percentuale è uguale al valore di un determinato resistore, in ohm, rispetto alla resistenza totale del circuito. Ad esempio, un resistore da 10 ohm farà scendere il 10% della tensione in un circuito con una resistenza di 100 ohm.

Se una rete di resistori ha cinque resistori da 1 ohm, posti in serie, e un alimentatore da 5 volt è collegato, ciascuno dei cinque resistori scenderebbe di un quinto dei 5 volt o di 1 volt ciascuno. Una rete di resistori, in questo modo, può fornire tensioni di alimentazione frazionarie ad altri circuiti. Poiché la caduta di tensione su qualsiasi resistore è uguale al valore di quel resistore in ohm, rispetto alla resistenza dell’intero circuito, praticamente qualsiasi tensione desiderata che sia inferiore alla tensione applicata è possibile in una rete di resistori.

Ad esempio, se quattro resistori fossero collegati in serie, tre dei quali da 1 ohm e il quarto da 2 ohm, la resistenza totale del circuito sarebbe di 5 ohm. Mentre i tre resistori da 1 ohm diminuiranno di 1 volt ciascuno, il resistore da 2 ohm diminuirà di 2 volt. Il collegamento di un circuito a quel punto nella rete di resistori fornirà una fonte di alimentazione a 2 volt.

Ci sono altri usi per le reti di resistori. Se invece di utilizzare i punti tra i resistori della rete per fornire tensioni diverse, vengono utilizzati tutti per fornire la stessa tensione, la rete può essere utilizzata per convertire i segnali analogici in informazioni digitali. Ciò si ottiene collegando una porta digitale a ciascuno dei punti di tensione della rete. Quando viene applicato un segnale analogico, la divisione della tensione darà una serie di tensioni crescenti alte o basse, a seconda del segnale di ingresso, che le porte digitali leggono come on o off. Le porte invieranno quindi tali informazioni ad altri circuiti come uno o zero, convertendo il segnale analogico in informazioni digitali.

I resistori possono anche essere configurati in modo serie-parallelo, chiamato rete R-2R. In questa configurazione, le porte digitali iniettano alta o bassa tensione che rappresentano uno e zero nei punti tra i resistori della rete. Ciò fa sì che la caduta di tensione totale attraverso i resistori nella rete vari proporzionalmente all’ingresso complessivo, invece di accendersi e spegnersi semplicemente con i singoli ingressi digitali. Gli output di questo tipo di reti sono segnali analogici in costante variazione creati da input digitali.
Le reti di resistori sono molto utilizzate nell’elettronica. Sebbene vengano utilizzati per la conversione da digitale ad analogico e da analogico a digitale, sono più frequentemente utilizzati come semplici divisori di tensione per le funzioni di alimentazione. In questo modo, le reti di resistori aiutano a fornire le varie tensioni necessarie a molti circuiti diversi in dispositivi diversi.