¿Circuito del amplificador de CC de fuente única con una "ganancia" de 0,66?

Algo como esto debería hacerte. Tenga en cuenta que el rango de voltaje de entrada en el modo común del amplificador LM358 solo va a 3 V, por lo que no puede simplemente amortiguar un divisor con un seguidor de voltaje (que sería la forma más fácil y que normalmente funcionaría a temperatura ambiente, pero esto es de ingeniería, por lo que Hay que tener en cuenta el peor de los casos y la temperatura).

El rango de salida, con una carga de más de 2K, llega a 3.5V, por lo que está bien.

El divisor de entrada tiene una relación de 0.50 (y carga la entrada con 40K)

El amplificador tiene una ganancia de 1 + 10K / 27K

La ganancia total es 0.5 (1 + 10/27) = 0.685, entonces 4.8V - > 3.28V.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Idealmente, seleccione valores tales que R3 || R4 ~ = R1 || R2 para cancelar el efecto de la corriente de polarización de entrada. En el esquema anterior son aproximadamente un 30% diferentes.

Un problema de ganancia de amplificador menor que la unidad es la pérdida de un número de bits utilizable (UNOB), ya que no se utilizará el rango de entrada completo del ADC. De hecho, si el ADC tiene un rango de entrada de 0 V a 3,3 V, cualquier ganancia inferior a 1,44 dará como resultado la pérdida de UNOB. La ganancia en realidad necesita ser aumentada.

Aquí hay un circuito para referencia:

Con el valor de referencia de voltaje y la ganancia (alfa) adecuados, se puede hacer que el rango de \ $ V _ {\ text {in}} \ $ complete el rango de entrada del ADC.

\ $ V _ {\ text {ref}} \ $ = \ $ \ frac {V _ {\ text {inmax}} V _ {\ text {outmax}} - V _ {\ text {inmin}} V _ {\ text {outmin}}} {V _ {\ text {inmax}} - V _ {\ text {inmin}} + V _ {\ text {outmax}} - V _ {\ text {outmin}}} \ $ = \ $ \ frac { \ text {(4.8V) (3.3V)} - \ text {(2.5V) (0V)}} {- \ text {0V} - \ text {2.5V} + \ text {3.3V} + \ text { 4.8V}} \ $ = 2.83V

\ $ V _ {\ text {out}} \ $ = \ $ (\ text {alpha} +1) V _ {\ text {ref}} - \ text {alpha} V _ {\ text {in}} \ $

para \ $ V _ {\ text {inmin}} \ $ por ejemplo, \ $ V _ {\ text {out}} \ $ = (2.44) (2.83) - (1.44) (2.5) = 3.3V, < br> mientras que para \ $ V _ {\ text {in}} \ $ de 4.8V, \ $ V _ {\ text {out}} \ $ = 0V

La ventaja es que se obtiene la gama completa del ADC. Es necesario proporcionar un voltaje de referencia de 2.83 V, pero eso encaja bien con el rango de modo común del LM358. La operación puede volverse imprecisa alrededor de \ $ V _ {\ text {out}} \ $ de 0 voltios, porque el LM358 no funciona muy bien y es posible que se necesite una resistencia desplegable (aproximadamente 10kOhm). Por supuesto, \ $ V _ {\ text {out}} \ $ se invierte, pero eso se corrige fácilmente en microcódigo al restar el valor convertido de \ $ V _ {\ text {out}} \ $ del valor de rango máximo del ADC.

Según la Hoja de datos de HIH4030 , no lo hace t tiene una salida de alta impedancia; de hecho, la Figura 9 muestra una carga mínima de 80kΩ. Debería ser fácil construir un divisor de voltaje de 2/3 (o 1/2, o lo que sea) que se agregue a este valor.

Sin embargo, la hoja de datos muestra que la salida es ratiometric a la tensión de alimentación. En otras palabras, si su suministro de 5 V es en realidad de 5,5 V, la salida del sensor será del 10% más alta. Puede corregir esto utilizando el ADC para medir la tensión de alimentación de 5 V utilizando otro divisor de tensión conectado a la fuente, luego dividiendo.

La mejor manera es usar un ADC que funcione con 5V. Puede utilizar la alimentación de 5V como referencia. Entonces, su precisión no será degradada por los divisores de voltaje.