divisor de voltaje de alta resistencia

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Estoy tratando de crear un circuito divisor de voltaje variable simple, con varias restricciones que me hacen buscar una solución alternativa.

Restricciones:

  • El voltaje de entrada es 1.5 V
  • El R1 máximo es 5 M \ $ \ Omega \ $
  • R1 mínimo por encima de 5 k \ $ \ Omega \ $
  • \ $ V_ {out} (V_ {R1}) \ $ es de 0.1 mV hasta 500 mV

La ventana R1 max y min es demasiado pequeña para permitir una salida de 0,1 mV a 500 mV.

Mi intento y por qué creo que esto no funcionará:

  • Para satisfacer una resistencia de 5 k \ $ \ Omega \ $ o superior en la salida de 0.1 mV usé la ecuación como abajo:

$$ 0.1mV = \ frac {1.5 \ veces 5k} {5k + R2} $$

$$ R2 = 75 M \ Omega $$

$$ \ text {Este valor me da el valor de R2 y por lo tanto} R_ {total} $$

  • Para encontrar si 75 M \ $ \ Omega \ $ total satisfará los 5 M \ $ \ Omega \ $ max a 0.5 V I continuar desde arriba:

$$ 0.5V = \ frac {1.5 \ veces R1} {75M} $$

$$ R1 = 25 M \ Omega $$

$$ \ text {Este valor está muy por encima de 5} M \ Omega \ text {limit} $$

Está claro que no puedo satisfacer las restricciones con un divisor de voltaje. Mi pregunta es: ¿hay otras soluciones que puedan ayudarme a resolver este problema?

Algunos antecedentes sobre por qué existen las restricciones:

Estas restricciones se deben a los requisitos de material y circuito disponibles, es decir, el límite de 5 M \ $ \ Omega \ $ en R1 es simplemente porque no puedo encontrar un potenciómetro de ajuste en valores mayores. Y el mínimo R1 se debe a que este circuito simula un sensor electroquímico que tiene una impedancia por encima de ese valor. Si la fuente de voltaje tiene una impedancia menor, el circuito del analizador rechazará la fuente. También la razón para usar 1.5 V es que el analizador usa señales de detección de 1.2 V.

    
pregunta EcEng

2 respuestas

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Una pregunta bastante complicada, pero creo que lo que necesita es una fuente de voltaje ajustable con una impedancia de salida mínima de 5k.

En ese caso, ¿por qué no diseñas tu divisor de voltaje para que te brinde el voltaje de salida correcto y luego lo búferes así?

    
respondido por el Armandas
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Esto no es realmente una respuesta, pero para ayudar un poco, tus números no son correctos a menos que me haya perdido algo. Suponiendo que R1 es el resistor "superior" del divisor (el potenciómetro), y el resistor inferior es R2, entonces aparece como si hubiera hecho los cálculos al revés.

$$ V_ {OUT} = V_ {IN} \ frac {R_2} {R_1 + R_2} $$

Entonces, cuando R1 es mínimo (5k), la salida estará en su valor máximo.

$$ 500mV = 1.5V \ frac {R_2} {5k + R_2} $$ $$ R_2 = \ frac {0.5 * R_1} {1.5 - 0.5} = 5000 * 0.5 = 2500 \ Omega $$

Ahora que se ha elegido R2, volvemos a la ecuación original anterior y determinamos el voltaje de salida cuando el potencímetro es mucho más alto (es decir, el voltaje de salida es mucho más bajo).

$$ 100uV = 1.5V \ frac {2500} {R_1 + 2500} $$ $$ R_1 = \ frac {1.5 * 2500} {0.0001} = 37,497,500 \ Omega $$

O alrededor de 37.5M \ $ \ Omega \ $, aunque todavía está fuera del alcance de su potenciómetro.

    
respondido por el sherrellbc

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