¿Cómo debo elegir las resistencias en un divisor de voltaje?

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Me gustaría medir las señales del árbol usando un ucontroller.

las señales están entre

  • -5V a 5V
  • 0V a 2V
  • -20V a 20V

La frecuencia de las señales está entre 1MHz y 5MHz. El rango de ADC está entre 0 y 3V.

Construí la siguiente simulación, donde estoy dividiendo y cambiando la señal medida:

Tengo las siguientes preguntas sobre el circuito:

  • ¿Cómo debo elegir las resistencias en el divisor de voltaje y la ganancia de OP-AMP?
  • ¿Cómo puedo hacer un divisor de voltaje 'dinámico'? Me refiero controlado por microcontrolador? Revisé los conmutadores analógicos en el sitio web de TI, pero no estoy realmente familiarizado con esos conmutadores.
  • ¿Cómo puedo proteger el circuito de sobretensiones?
pregunta OHLÁLÁ

1 respuesta

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  • Las " resistencias en el divisor de tensión " probablemente se refieren a la Resistencia 6 y la Resistencia 7 en el esquema, proporcionando la tensión de señal polarizada a una de las entradas del amplificador operacional.
    • Estos divisores se seleccionarán de modo que su resistencia combinada en paralelo sea significativamente menor que la impedancia de entrada del amplificador operacional. De lo contrario, la corriente en la entrada del amplificador operacional cambiará la tensión de polarización, al igual que poner una resistencia adicional de valor comparable en paralelo con una pata del divisor.
    • Además, deben tener un valor lo suficientemente alto como para que la corriente que los atraviesa no extraiga una cantidad irrazonable de corriente de la fuente de voltaje de CC 1.
    • Finalmente, las resistencias deben tener una potencia nominal suficiente para tolerar la disipación de energía P = I^2 x R para la corriente extraída a través de ellas, I = V(DC1) / (R1 + R2)
  • Las resistencias de ganancia del amplificador operacional dependerían de la ganancia deseada. Dado que el esquema no indica entradas invertidas y no invertidas, no está claro ( al menos para mí ) si está pensado como un amplificador inversor o no inversor, y cuál es la intención de esa parte. del diseño es.
  • Los divisores dinámicos de voltaje se pueden implementar de varias formas, que incluyen el uso de un potenciómetro digital , una matriz de resistencias Con las piernas cambiadas, etc.
    • Si se supone que la pregunta solo contempla 3 posibles voltajes de señal de entrada, es posible que no se necesite un divisor de voltaje dinámico. Uno podría estructurar 3 divisores de voltaje, y cambiar el apropiado al usar un MOSFET R ds (on) muy pequeño, de modo que la resistencia del MOSFET no afecte de manera perceptible el comportamiento del circuito.
    • Solo 2 divisores de voltaje serían suficientes, si la intención es simplemente proporcionar una contra-polarización de -1 voltios para la señal de 0-2 voltios cuando esa es la fuente.
  • La protección contra sobretensiones (probablemente en relación con el voltaje de la señal de entrada) se puede lograr mediante el uso de un diodo zener limitador de voltaje circuito , en el nivel más simple.
    • Dependiendo de las corrientes involucradas y del comportamiento deseado, pueden solicitarse otras soluciones, como el repliegue de voltaje o los circuitos de palanca basados en SCR, aparentemente no aplicables en este caso.
respondido por el Anindo Ghosh

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