Puedes traducir y escalar con solo tres resistencias. Este es un método inteligente para calcularlos, que casi puede hacer sin calculadora.
Use un desplegable para \ $ + 5V \ $ y un desplegable para \ $ GND \ $. Entonces tenemos
(Olin,toméprestadotuesquema.¡Esperoquenoteimporte!)
Consideraremosdossituaciones:unacon\$V_{IN}\$=\$-15V\$yotracon\$V_{IN}\$=\$+55V\$.Tendremosunconjuntodedosecuaciones,porloquepodemoselegir1valorderesistencia.Tomemos\$30k\$por\$R2\$.
Primero.\$V_{IN}\$=\$-15V\$.ElADCdeberíaestaren\$0V\$.Esosignificaquenohabráningunacorrienteatravésde\$R3\$,yaquenohaydiferenciadevoltaje.Entonces\$R2\$y\$R1\$formanundivisordevoltajecon
\$\dfrac{0V-(-15V)}{R2}=\dfrac{5V-0V}{R1}\$
o
\$R1=\dfrac{5V}{15V}\cdot30k\Omega=10k\Omega\$
Encontrónuestroprimervalor.
Entonceslasegundasituación.\$V_{IN}\$=\$+55V\$.ElADCdeberíaestaren\$+5V\$.Esosignificaquenohabráningunacorrienteatravésde\$R1\$,yaquenohaydiferenciadevoltaje.Luego,\$R2\$y\$R3\$formanundivisordevoltajecon
\$\dfrac{55V-5V}{R2}=\dfrac{5V-0V}{R3}\$
o
\$R3=\dfrac{5V}{50V}\cdot30k\Omega=3k\Omega\$
Encontrónuestrosegundovalor.Entonces
\$R1\$=10k\$\Omega\$,
\$R2\$=30k\$\Omega\$,
\$R3\$=3k\$\Omega\$.
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OlinsugierealgosobrelaimpedanciaqueelADCespera.Veamoslahojadedatosde microcontrolador aleatorio y veamos lo que dice:
"El ADC está optimizado para señales analógicas con una impedancia de salida de aproximadamente 10 kΩ, o
Menos. Con tales fuentes, el tiempo de muestreo será despreciable. " (p.90)
La impedancia de salida de la red es el paralelo de \ $ R1 \ $, \ $ R2 \ $ y \ $ R3 \ $, por lo que podemos ver inmediatamente que cumple con el requisito. Si no hubiera sido así, tendríamos que reducir las resistencias, manteniendo sus proporciones iguales hasta que
\ $ \ dfrac {1} {R1} + \ dfrac {1} {R2} + \ dfrac {1} {R3} > \ dfrac {1} {10k \ Omega} \ $
Lo único que queda es verificar las tolerancias. El divisor nos dará exactamente \ $ 0V \ $ para \ $ - 15V \ $ en si los valores de resistencia son exactos . Puede comprar resistencias de 0.1% (aún asequibles) o incluso 0.01% (más caro) y estará bien.
Pero también puedes usar resistencias estándar del 1%. Aumentar \ $ R2 \ $ un bit significa que el voltaje de entrada no subirá o bajará tan fuerte, y se mantendrá alejado de los límites de ADC. Si elige 31k \ $ \ Omega \ $ en lugar de 30k \ $ \ Omega \ $, el rango del ADC cambiará a 0.03V a 4.88V, eso es < 1% y 2.5% de escala completa. Incluso con las tolerancias más desfavorables, permanecerá en el rango de medición del ADC.
