La fórmula
Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2) I = Vin ÷ (R1 + R2)
R1 va de la entrada a la salida y R2 de la salida a masa. Con 12 V, R1 = 47 kΩ y R2 = 10 kΩ la salida es 12 × 10 ÷ 57 = 2,11 V, y el divisor consume 0,21 mA.
Medir una batería con un ADC
Elige la relación para que la tensión máxima de la batería, también durante la carga, quede por debajo del límite del ADC. Una celda Li-ion de 4,2 V con 100 kΩ y 100 kΩ da 2,1 V: dentro del rango en todos los chips de abajo, y solo 21 µA de consumo.
| Leída por | max |
|---|---|
| ADC del ESP32 | 2,45 V |
| ADC del ESP32-C3 | 2,5 V |
| ADC del ESP32-S3 | 2,9 V |
| ADC del RP2040 / Pico | 3,1 V |
| Arduino Uno, referencia de 5 V | 4,8 V |
Máximo recomendado en el pin del ADC. ESP32 y ESP32-C3: rango de la hoja de datos con atenuación de 11/12 dB. ESP32-S3: rango medido por Espressif. RP2040: el ADC lee de 0 V a ADC_AVDD, 3,3 V nominales. ATmega328P: de 0 V a AVCC, algo por debajo de 5 V porque la alimentación USB suele quedarse un poco corta.
Los valores altos ahorran batería pero dejan al ADC con una fuente débil. Un condensador de 100 nF entre el pin del ADC y masa lo resuelve para señales lentas como la tensión de una batería.
Elegir los valores
La relación entre las dos resistencias fija la tensión; su suma fija la corriente y lo firme que es la salida. Los valores bajos (1–10 kΩ) mantienen la salida estable con una carga ligera pero consumen miliamperios. Los altos (100 kΩ–1 MΩ) consumen microamperios, que es lo que quieres de una batería. Con resistencias del 1 % la salida puede desviarse hasta un 2 % aproximadamente.
Para qué no sirve un divisor
Un divisor no puede alimentar nada: una carga en la salida queda en paralelo con R2 y baja la tensión. Para hacer funcionar un circuito a menor tensión usa un regulador. Para señales lógicas lentas, como un TX serie de 5 V hacia un RX de 3,3 V, un divisor de 1 kΩ y 2 kΩ es un conversor de niveles lógicos sencillo y muy usado.
Preguntas frecuentes
¿Cómo obtengo 3,3 V de 5 V con resistencias?
Para una señal, 1 kΩ arriba y 2 kΩ abajo dan 3,33 V. Para alimentar un circuito de 3,3 V desde 5 V usa un regulador: la tensión de un divisor se hunde en cuanto algo consume corriente.
¿Qué resistencias uso para medir una batería de 12 V con un ESP32?
Una batería de plomo llega a unos 14,5 V durante la carga. 68 kΩ y 12 kΩ dan 2,18 V a 14,5 V y mantienen el ADC del ESP32 dentro de rango hasta unos 16 V. Añade 100 nF en el pin y usa un pin del ADC1.
¿Por qué cambia la salida al conectar algo?
La carga queda en paralelo con R2 y la reduce. Para un error de alrededor del 1 %, mantén la carga al menos 100 veces mayor que la impedancia de salida del divisor (R1 y R2 en paralelo); 10 veces dan alrededor del 10 %. O añade un buffer con un amplificador operacional en la salida.
¿Cuál es R1?
R1 es la resistencia de arriba, entre la entrada y la salida. R2 es la de abajo, entre la salida y masa. Si las intercambias obtienes Vin − Vout en lugar de Vout.