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전압 단위 변환기

전압을 마이크로볼트, 밀리볼트, 볼트, 킬로볼트 및 메가볼트 간에 변환합니다.

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공식

1V=103mV=106muV1 V = 10³ mV = 10⁶ mu V

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 추적 가능합니다.전자 제품은 12배에 달합니다: SQUID 자력계에는 나노볼트, 열전대용 마이크로볼트 (IEC 60584 기준 K 타입의 경우 40uV/C), 휘트스톤 브리지용 밀리볼트 (일반적으로 2mV/V), 로직 레벨용 볼트 (JEDEC 기준 3.3V LVCMOS), ESD 테스트용 킬로볼트 (IEC 61000-4-2에 따른 8kV).50옴에서 1MHz 대역폭의 열 잡음: 존슨-나이퀴스트 방정식에 따른 0.91 uV RMS

계산 예제

문제: K 타입 써모커플은 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. 써모커플출력: 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: LSB당 0.8057mV/800/40uV/C = 0.025°C

실용적인 팁

  • ✓존슨-나이퀴스트 기준 열 잡음 전압: V_n = sqrt (4kTrB) 여기서 k = 1.380649 × 10^-23 J/K. 290K, 50옴, 1MHz에서: V_n = 0.91 uV RMS.이는 민감한 측정에 대한 기본적인 SNR 제한을 설정합니다.
  • ✓JEDEC별 로직 전압 레벨: LVTTL Vih > 2.0V, Vol < 0.4V, LVCMOS 3.3 V Vih > 2.0V, Vol < 0.4V, LVCMOS 1.8V Viv > 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 약 0.5mJ를 포함하지만 7.5A의 피크 전류를 공급하므로 3.3V CMOS 게이트를 손상시키기에 충분합니다.

흔한 실수

  • ✗mV (10^-3V) 와 uV (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 10mΩ 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.

자주 묻는 질문

290K에서의 열 (존슨) 노이즈: V_n = 0.13 × sqrt (R × BW_MHz) uV).50옴의 경우 1메가헤르츠: 0.91 uV RMS.연산 증폭기 입력 노이즈: 일반적으로 1~20nV/sqrt(Hz) 이므로 100kHz 대역폭에서 3uV RMS가 제공됩니다.저잡음 계측 증폭기 (AD8429): 100kHz 대역폭에서 1nV/sqrt(Hz) = 0.3uV.
mV 범위를 써모커플 출력 (0-50mV), 션트 저항 전압 (정격 전류에서 10-100mV), 브리지 센서 출력 (0-30mV), 작은 전압 강하에 사용하십시오.V 범위는 전원 공급 장치 레일, 로직 신호, 배터리 전압에 사용할 수 있습니다.DMM 해상도: mV 기준 4.5자리 범위 = 1uV, V 범위 = 1mV.
사인파의 경우: V_peak = V_RMS × sqrt (2) = IEEE 정의에 따라 1.414 × V_RMS 주전원 230V RMS = 최대 325V.전력 계산의 경우: P = V_RMS^2/R (모든 파형에 해당)멀티미터는 AC의 경우 실제 RMS를 표시합니다. 저렴한 미터기는 사인파를 가정하므로 정현파가 아닌 파형에서는 40% 의 오류가 발생할 수 있습니다.
JEDEC JESD22-A114 기준 인체 모델 (HBM): 1.5킬로옴, 100pF를 통한 2-8kV 방전.고전압에도 불구하고 에너지는 낮습니다 (~0.2-3.2uJ).전류 밀도로 인해 손상이 발생합니다. 8kV HBM은 5.3A의 피크 전류를 생성합니다.3.3V CMOS의 게이트 옥사이드 브레이크는 ~7V에서 발생하므로 8kV는 여러 산화층을 쉽게 뚫을 수 있습니다.

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