¿Transformar un 0-10V en 0-5V y usar op-amps como buffers?

Tu primer circuito está bien. Incluso puedes usar resistencias de 100k en lugar de 10k para ahorrar energía. Tenga en cuenta que su primer amplificador operacional deberá generar 0-10V, lo que significa que no podrá ejecutarlo con un suministro de 0-10V. Si no tiene un amplificador operacional riel a riel, le recomendaría al menos un suministro de + 13 / -3 V.

Como dijo Matt, tu segundo circuito no funcionará. La ganancia de un amplificador no inversor no puede ser inferior a 1. Podría usar un par de amplificadores inversores, el primero con una ganancia de 0.5. Eso también ayudaría con su rango de salida, pero habría una pequeña carga en su fuente.

Si no tiene un suministro de voltaje más alto (como 12V) disponible, sugeriría un divisor de voltaje y un amplificador de búfer.

Por ejemplo:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

U1 debe ser un amplificador operacional RRIO (riel a riel en la entrada y en la salida) (y debe ser un tipo CMOS con una corriente de entrada muy baja para usar tales resistencias divisoras de alto valor).

Esto también evita el problema de que las salidas del amplificador operacional excedan la tensión de alimentación del micro en ciertas condiciones (entrada abierta, por ejemplo), que de otra manera tendrían que tratarse para hacer las cosas correctamente.

Depende de sus requerimientos. ¿Necesita muestrear a una frecuencia muy alta? Si es así, definitivamente necesitarás agregar algunos buffers. El primer circuito que tenga funcionaría, suponiendo que los amplificadores operacionales puedan lograr el swing de salida requerido. El primer amplificador deberá estar apagado por lo menos de 0 a 10 voltios, y el segundo amplificador podría recibir alimentación de 0 a 10 o de 0 a 5.

Sin embargo, si no requiere mucho ancho de banda, funcionará con un simple divisor resistivo. El uso de una alta resistencia asegurará que la fuente no esté cargada. Sin embargo, obtendrá una caída en la entrada del ADC a medida que se cargue el condensador de muestreo del ADC, por lo que sería recomendable agregar un condensador a tierra en la entrada del ADC para suavizarlo.

También puede ser una buena idea considerar el uso de un solo búfer, ya sea antes o después del divisor, dependiendo de los requisitos de ancho de banda y la disponibilidad del tren de potencia.

De cualquier manera, el segundo circuito no va a hacer lo que quieres, ya que la ganancia del primer amplificador será mayor que 1.