Rango múltiple de detección de voltaje: cómo cambiar sin caídas

  

mida con precisión (< 0.05%) un nivel de voltaje que puede ser desde 1V hasta 500V

¡Ay! Dados estos requisitos extremos, probablemente vale la pena reconsiderar los relés mecánicos. Reemplazar los PMOS en su circuito con relés probablemente resulte ser la forma más fácil de hacerlo. Es por eso que a menudo se escucha un equivalente de laboratorio con grandes rangos dinámicos "clic" en su camino a través del rango.

Una alternativa sería colgar dos divisores resistivos de cada interruptor, cambiar la resistencia ligeramente en la segunda rama y medir ambos. Por ejemplo:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Entonces tienes:

$$ V_a = V_ {sens} \ frac {R_ {2a}} {R_ {2a} + R_ {1a} + R_ {ds}} $$

y

$$ V_b = V_ {sens} \ frac {R_ {2b}} {R_ {2b} + R_ {1b} + R_ {ds}} $$

Dos ecuaciones, dos incógnitas ( \ $ V_ {sens} \ $ y \ $ R_ {ds} \ $ ), entonces reordenar:

$$ R_ {2a} V_ {sens} - V_aR_ {ds} = V_a (R_ {2a} + R_ {1a}) $$ $$ R_ {2b} V_ {sens} - V_bR_ {ds} = V_b (R_ {2b} + R_ {1b}) $$

Resuelva simultáneamente y tendrá \ $ V_ {sens} \ $ y puede descartar \ $ R_ {ds } \ $ .

Necesitará muchos resistores de muy alta precisión, pero al menos se puede descuidar la caída de voltaje del interruptor.

Su valor máximo de caída de 390K probablemente se puede usar para todos los rangos de 1V a 500V al cambiar las resistencias de carga en el lado bajo y leer el voltaje de manera diferente. Al leer el voltaje de manera diferente, el efecto de la resistencia del interruptor se elimina siempre que se encuentre dentro del rango de voltaje de modo común del ADC.

Por ejemplo, en el siguiente circuito, los interruptores analógicos 1 y 3 se cerrarán para leer con R2 y los demás abiertos.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Necesitará calcular las fugas de los interruptores analógicos para asegurarse de que no estropee su especificación de precisión, especialmente en Ta alta.

^{simular este circuito}