전압 단위 변환기
마이크로볼트, 밀리볼트, 볼트, 킬로볼트, 메가볼트 간의 전압을 변환합니다.
공식
작동 방식
이 계산기는 전자 엔지니어, 계측 설계자 및 전력 시스템 전문가를 위해 볼트, 밀리볼트, 마이크로볼트 및 킬로볼트를 변환합니다.SI 브로셔 (BIPM) 에 따르면 볼트는 W/A = J/C = kg·m^2/ (A·s^3) 로 정의되며 상대 불확실성이 10^-10인 조셉슨 전압 표준으로 추적할 수 있습니다.전자 제품은 12배에 달합니다: SQUID 자력계에는 나노볼트, 열전대용 마이크로볼트 (IEC 60584당 K 타입의 경우 40uV/c), 휘트스톤 브리지용 밀리볼트 (일반적으로 2mV/V), 로직 레벨용 볼트 (JEDEC당 3.3V LVCMOS), ESD 테스트용 킬로볼트 (IEC 61000-1000-1개당 8kV 4-2).50옴에서 1MHz 대역폭의 열 잡음: 존슨-나이퀴스트 방정식에 따른 0.91 uV RMS.
계산 예제
문제: K형 열전대는 100°C (0°C에서의 저온 접합) 에서 4.096mV를 생성합니다.12비트 ADC (0-3.3V 범위) 와 인터페이스하기 위한 신호 컨디셔닝을 설계하십시오.
해결 방법: 1.써모커플 출력: 4.096mV = 4096 uV = 0.004096V 2.ADC LSB: 3.3V/4096 = 0.8057 mV = 805.7 uV 3.필요한 게인: 3.3V/4.096mV = 806x (100°C에서 풀 스케일 사용) 4.실제 이득: 계측 증폭기당 2단계 (20x 40x) 사용 시 800배 5.100°C에서의 출력: 4.096mV × 800 = 3.277V (0-3.3V 범위 내) 6.온도 해상도: 0.8057mV/800/40uV/c = LSB당 0.025°C
실용적인 팁
- ✓존슨-나이퀴스트당 열 잡음 전압: V_n = sqrt (4kTrB) 여기서 k = 1.380649 × 10^-23 J/K. 290K, 50옴, 1메가헤르츠: V_n = 0.91 uV RMS.이는 민감한 측정에 대한 기본적인 SNR 한계를 설정합니다.
- ✓JEDEC당 로직 전압 레벨: LVTTL Viv > 2.0V, Vol 2.0V, Vol < 0.4 V; LVCMOS 3.3 V Vih > < 0.4 V; LVCMOS 1.8 V Vih > 1.17V, Vol < 0.45V V. 안정적인 인터페이싱을 위해 높은 임계값과 낮은 임계값을 모두 확인하십시오.
- ✓IEC 61000-4-2에 따른 ESD 테스트 레벨: 접촉 방전 2-8 kV, 공기 방전 2-15 kV.2kV ESD 펄스는 최대 0.5mJ를 포함하지만 7.5A의 피크 전류를 공급하므로 3.3V CMOS 게이트를 손상시키기에 충분합니다.
흔한 실수
- ✗mV (10^-3V) 와 자외선 (10^-6V) 을 혼동합니다. 이 둘은 1000배 차이가 납니다.써모커플 출력은 mV 범위이고 앰프 입력 노이즈는 UV 범위입니다.4mV 신호에서의 10uV 노이즈 = 0.25% 오차
- ✗고전류 경로의 전압 강하 무시 (IPC-2221 기준) 10A 전류가 10옴 트레이스 저항을 통과하면 100mV 강하가 발생하는데, 이는 3.3V 로직 레일에 매우 큰 영향을 미칩니다 (3% 강하).
- ✗수직 스케일이 잘못된 오실로스코프 사용 - mV/div와 V/div를 혼합하면 1000x 진폭 오류가 발생합니다.5V/div 스케일의 5mV 신호는 평선으로 나타납니다.