Autoescala basada multiplexada, pregunta en circuito simple

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Estaba buscando una forma inteligente de escalar automáticamente los voltajes desde, por ejemplo, 0-50V con un mux a un ADC (0-5V) sin preocuparme por dañar mis entradas.

Pensé que un amplificador simple con ganancias seleccionables funcionaría: primero seleccione la relación de ganancia más baja (es decir, 0.1x) y luego auméntela para que el voltaje caiga dentro de mi rango deseado, y por supuesto sé cuál es la relación seleccionado en el mux.

Me encontré con este circuito inteligente al buscar una solución, pero me resulta confuso:

Supongoqueestoesmásomenosloqueestoybuscando:asumoqueladesviacióndeCCde2,5esparapermitirquelosvoltajesnegativosseanescalados(condiodosdeprotecciónensulugarantesdeesepunto)yleercomoloharíaunmultímetrohacertalvez,deloscualesesmiproyectoprevisto.

Sinembargo,lasfórmulasdadasnoseadaptanmuybien:

esdecir,Gananciade0.1x,Rf/Rin(100k:10k),conVinde10=1V(o3.5Vsupongoqueconeloffset?).Estoesbueno,sinembargo,enlafórmulaproporcionada:

\$2.5V-(10-2.5V)*\frac{10k}{100k}=1.75\$

¡Yparamí,porsupuesto,esonotienesentido!

¿Ignorarélafórmulaysimplementeasumiréquesedividedemanerauniformeysécuántotrabajo?(Siessolounafórmulaextraña"en papel", y no es algo que se debe hacer en el procesador, ya que \ $ V_ {out} -2.5gain \ $ o lo que sea es un saqueo más fácil ...) ¿Qué es esa fórmula dada? ¿Y cómo funciona si lo hace? ¿El mux agregará alguna desventaja (corriente de fuga?) Y debo elegir resistencias más bajas en ese caso para inundar eso? ¿Puede sugerir algún circuito alternativo que simplifique lo que estoy tratando de hacer si esto es solo una mala idea en general?

    
pregunta Alexander

1 respuesta

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Vref es el nuevo 0V y aquí es donde te estás confundiendo.

Al entrar 1V con una ganancia de unidad (Rf = Rin), la salida de voltaje es: -

\ $ V_ {OUT} = V_ {REF} - (V_ {IN} -V_ {REF}) \ cdot \ dfrac {R_F} {R_ {IN}} = 2.5 - (-1.5) = 4 voltios \ $

Este es un desplazamiento de 2.5V de +1.5 voltios y recuerde que su voltaje de entrada de 1V (relativo a tierra) es en realidad -1.5V relativo a 2.5V (el nuevo 0V), es decir, la ganancia es -1

Con 10V entrando, en relación con el "nuevo 0V", la entrada real es de + 7.5V (tenga esto en cuenta), por lo tanto, cuando hace cálculos con Rf / Rin = 0.1, obtiene un voltaje de salida de 1.75V o -0.75 debajo del "nuevo 0V" de + 2.5V.

Por lo tanto, en relación con 2.5V que pones en: -

  • -1.5V en una ganancia de unidad y salió + 1.5V y
  • + 7.5V con una ganancia de 0.1 y salió -0.75V

¿Esto tiene sentido ahora?

    
respondido por el Andy aka

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