Elegir el divisor de voltaje correcto por carga

Un pin digital, cuando se usa como entrada, ofrece muy poca resistencia de entrada. Tenga en cuenta que esto se mantiene para la corriente continua.

Como quiere escalar \ $ 12V \ $ para que sea \ $ 5V \ $: $$ 5V = 12V \ frac {R_1} {R_1 + R_2} $$ eso lleva a \ $ R_1 = 0.417 (R_1 + R_2) \ $. Todavía hay un grado de libertad, que es la resistencia total del divisor. Los factores que pueden ayudarte a elegirlo son:

1. Su \ $ 12V \ $ resistencia de salida
2. La resistencia de entrada de tu placa Android
3. La velocidad de tus pulsos

Tenga en cuenta que el tercer factor podría ser el dominante. Un buen circuito cmos tiene una entrada impedancia compuesta por el paralelo de una resistencia y un condensador, la resistencia es de unos \ $ 10 ^ {12} \ Omega \ $ mientras que la tapa está en el \ $ 10 \ texto {pF} \ $ estadio de pelota. Eso significa que puede olvidarse del factor 2. Por lo general, un buen circuito digital puede entregar \ $ 1 \ text {mA} \ $ al menos , tal vez alcanzar \ $ 10 \ text {mA} \ $ en la mayoría de los casos . Además, su circuito de controladores funciona en \ $ 12 \ $ V, que probablemente sea bastante rígido. El factor 1 no debería ser una preocupación también, a menos que vaya a utilizar resistencias muy bajas para el divisor.

Ahora al factor tres. La capacitancia de entrada de cmos ve una resistencia que es paralela entre las resistencias divisoras \ $ ^ 1 \ $, es decir, $$ R_P = \ frac {R_1R_2} {R_1 + R_2} $$ Como sabrán, todo este circuito se comporta como un filtro de paso bajo, siendo su polo dominante \ $ f_p = (R_PC_ {in}) ^ {- 1} \ $, donde \ $ C_ {in} \ $ es la capacitancia de entrada de cmos. Ahora, quieres mantener ese polo bastante más alto que la frecuencia más alta que deseas leer en la pizarra.

Suponiendo que su frecuencia más alta es \ $ 1 \ text {MHz} \ $ necesita \ $ f_p \ gg10 ^ 6 \ text {Hz} \ $ que lleva a \ $ R_P \ ll (10 ^ 6 \ cdot C_ {in }) ^ {- 1} = 100 \ text {k} \ Omega \ $. Vamos a elegir \ $ R_P \ approx10 \ text {k} \ Omega \ $, y dado que las dos resistencias serán del mismo orden de magnitud \ $ R_P \ approx0.5 (R_1 + R_2) \ a R_1 + R_2 \ approx 20 \ text {k} \ Omega \ $.

Finalmente: $$ R_1 \ approx 8.3 \ text {k} \ Omega $$ $$ R_2 \ approx 12 \ text {k} \ Omega $$

Ahora debes elegir entre tus resistencias, que en realidad son bastante limitadas. Dependiendo de su ancho de banda de señal, puede aumentar los valores de forma segura, solo mantenga la relación 2: 3. 22k y 33k serían simplemente perfectos, si está de acuerdo con el filtrado involucrado. Si quieres señales rápidas, ve con 2k2 y 3k3 y llámalo al día.

\ $ ^ 1 \ $ En realidad, debe sumar la resistencia de salida del dispositivo \ $ 12 \ $ V \ $ R_o \ $ a \ $ R_2 \ $, pero supongo que \ $ R_o \ ll R_2 \ a R_2 + R_o \ aprox R_2 \ $.

Si el pin está configurado como una entrada, entonces debería obtener una carga casi nula a través de él. Solo si el pin está tratando de conducir un voltaje de salida, empujará o tirará cualquier corriente significativa.

Los pines son tolerantes a 5V ... pero ¿cuál es el voltaje IO estándar? 3.3V? Seleccionaría los valores de resistencia para dar ~ 3.3V si eso es lo que ejecuta el puerto IO.

Un resistor en 3.3K y otros dos en 1K y 220 en serie para dar 1.22K se aproximarían a 3.3V (3.239)

¿Cuánta corriente puede proporcionar la fuente digital de 12 V? Si es muy bajo (una fuente de alta impedancia), el divisor no hará lo que usted espera. Si en realidad es algún tipo de salida de pin de E / S digital, entonces probablemente estés bien.

Hay dos consideraciones contrapuestas:

1. Los valores de resistencia que son demasiado bajos pueden extraer demasiada corriente de la fuente y hacer que su voltaje caiga.

2. Los valores de resistencia que son demasiado altos ya no se comportarán como un divisor de voltaje ideal. La resistencia de carga potencialmente variable en el tiempo se convertirá en parte de la ecuación del divisor resistivo y, a valores muy altos, las corrientes de fuga debidas a la contaminación de la placa pueden convertirse en un problema.

Debes consultar la documentación de la fuente de corriente máxima de tu fuente de 12V para verificar # 1, y ver la documentación para el pin de entrada en tu tablero de Android IOIO para verificar # 2. Si no está documentado, quizás pueda encontrar un esquema y ver a qué está conectado; Quizás esos componentes tengan hojas de datos.