¿Cómo calcular la resistencia en serie para proporcionar un cierto voltaje a un pin?

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Yo (físico teórico, toda la teoría básica, no más antecedentes de ingeniería eléctrica) simplemente me estoy sumergiendo en Arduino y tengo una pregunta muy básica:

Estoy jugando con un detector de movimiento Zilog ePIR (https://www.sparkfun.com/products/9587) en modo hardware. Me gustaría usar una resistencia fija para suministrar un voltaje de, digamos, 0.2V a Pin 3 (DLY), para establecer un retraso para el apagado de detección de movimiento (todo funciona en 3.3V). A partir de la ley de voltaje de Kirchhoff, creo que necesito la resistencia interna del módulo para calcular una relación con la resistencia en serie. Estoy obteniendo R = R_Module * (3.3V-0.2V) /0.2V. Sin embargo: no conozco ninguna resistencia interna, ni puedo medir ninguna entre GND y DLY. ¿Cómo calculo la resistencia necesaria? ¿Estoy pensando totalmente mal?

Estoy usando el circuito de enlace Pregunta extra: ¿Cómo supo el autor que necesita una resistencia de 80 ohmios si conecta el módulo a 5V?

    
pregunta mcandril

3 respuestas

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Si lees la sección sobre DLY en la hoja de datos de tu sensor, verás que sugiere utilizar un divisor resistivo simple para establecer el retraso. Normalmente, usted desea conducir su ADC con una impedancia de salida baja en comparación con la impedancia de entrada de su ADC. La impedancia de salida de sus divisores resistivos sería R1 || R2 (suponiendo que su fuente de voltaje sea perfecta sin impedancia de salida) - por lo tanto, aproximadamente 580 Ω para el circuito a continuación - esto debería estar bien.

Pero supongamos que desea establecer el retraso en 15 minutos, lo que corresponde a 1.8V de la hoja de datos. Para descender 1.8 V con el divisor, R2 tendría que estar alrededor de 5.6 kΩ. La impedancia de salida sería entonces de 3.5 kΩ. Esto podría causar problemas si la impedancia de entrada de su ADC es de solo 10 kΩ.

Pero como la hoja de datos sugiere que un divisor resistivo está bien y también indica que la impedancia de entrada es alta, creo que estarás de acuerdo con lo siguiente (¡no me cites en esto, sin embargo!)

Esto significa algo como esto:

R2 caerá un voltaje de 0.2 V a través de él. El resto de la tensión (3.3 - 0.2) se reducirá en R1. Si su voltaje de entrada es de 5 V en lugar de 3.3, R2 tendrá que estar alrededor de 400 Ohmios.

Si tiene problemas debido a la impedancia de salida, puede amortiguar la salida del divisor de voltaje con un búfer de ganancia unitaria. Un búfer de ganancia unitaria tiene una impedancia de salida muy baja y debería manejar su ADC muy bien.

    
respondido por el Saad
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A medida que lo descubrió correctamente, usar una resistencia de una sola serie para disminuir el voltaje requiere saber la resistencia de la entrada que impulsará. No solo eso, requiere que la resistencia sea bastante constante. Por lo general, no sabe o no puede confiar en ninguna de esas cosas.

En algún lugar debe haber una especificación para la resistencia de entrada del pin que está tratando de conducir. A veces eso se define en términos de la corriente de fuga máxima en lugar de una resistencia. En cualquier caso, eso suele ser solo una resistencia mínima (o corriente de fuga máxima).

Es necesario agregar una segunda resistencia a tierra para formar un divisor de voltaje, con la impedancia de salida del divisor significativamente menor que la resistencia mínima de la entrada para que la resistencia de entrada no importe. Por ejemplo, digamos que tiene una salida digital de 0-5 V. Si coloca 1 kΩ en serie con eso seguido de 2 kΩ a tierra, la salida será 0-3.33 V descargada. Al convertir esto en una fuente de voltaje equivalente de Thevenin, tiene una fuente de 3,33 V con una impedancia de 1kΩ // 2kΩ = 667 Ω. Siempre que la resistencia efectiva de lo que esté impulsando este divisor sea significativamente más (como 10 kΩ) que el 667, el voltaje será predecible y de aproximadamente 0 a 3.3 V.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Si observa la hoja de datos del módulo, puede ver que el pin 3 del dispositivo se considera de alta impedancia:

Estosignificaquepuedesasumirquemuypocacorrienteentraráenestepin(esdecir,unaaltaresistenciaenelpin).

Paralograrelvoltajequedeseade0.2Venelpin,simplementecreeuncircuitodivisordevoltajesimpleconresistencias:

Nuevamente, dado que la hoja de datos dice que el pin es de alta impedancia, se puede suponer que no fluirá una cantidad apreciable de corriente hacia ella. Usando el poderoso Kirchhoff, ahora puedes obtener algunos valores de resistencia aproximados para lograr la división de voltaje que necesitas.

Vo = Vin * R2 / (R1 + R2)

Elija un valor de R1 o R2 que tenga a mano, y vea si tiene otra resistencia para la restante que le dará el voltaje deseado.

    
respondido por el justing

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