Pregunta sobre la resistencia de la serie con potenciómetro

0

W.r.t arriba del fragmento del circuito, un potenciómetro lineal de 100k está conectado a los pines 1,3,4 de J12. Internamente, mi código en la MCU lee el ADC de 10 bits del pin P1.3. Estoy esperando valores de ADC lineales (esto es lo que necesito) mientras que encuentro una caída precipitante de voltaje completamente no lineal seguida de una larga cola cuando la olla se tuerce de valores altos a bajos. No tengo muy claro cómo explicar esto, pero siento que R12 (10 ohms) y R17 (10k ohms) tienen algo que ver con esto. Al usar un potenciómetro de 5k obtengo un cambio de voltaje casi lineal.

Me gustaría entender cómo funciona esta parte del circuito y cómo puedo calcular los voltajes de entrada desde el potenciómetro (y de ahí los valores esperados de ADC) para diferentes valores del potenciómetro como 100k, 10k, 5k y 1k.

Aprecia tus explicaciones.

    
pregunta RamanathanR

1 respuesta

1

Ignorando los condensadores, su circuito es básicamente esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Este esquema es solo una transcripción de su esquema, pero elimina los condensadores cercanos y el resto del esquema que no es realmente necesario para comprender por qué obtiene sus resultados.

De lo anterior, la ecuación es bastante simple (donde \ $ 0 \ le \% \ le 1 \ $):

$$ V = 3 \: \ textrm {V} \ cdot \ frac {R_ {17} \ cdot \%} {R_ {17} + R_ {12} + R_X \ cdot \% \ cdot \ left ( 1 - \% \ right)} $$

Suponiendo un potenciómetro lineal cónico (no cónico) y si \ $ R_X = 100 \: \ textrm {k} \ Omega \ $ entonces la curva para \ $ P \: 1.3 \ $ se ve en el lado izquierdo abajo. Por otro lado, si \ $ R_X = 5 \: \ textrm {k} \ Omega \ $ entonces la curva para \ $ P \: 1.3 \ $ ahora se muestra en el lado derecho a continuación:

La razón de estos comportamientos se puede ver al examinar el término denominador, \ $ R_X \ cdot \% \ cdot \ left (1 - \% \ right) \ $, en la ecuación anterior. Este término representa la resistencia equivalente de Thevenin del potenciómetro-divisor. Tenga en cuenta que la contribución de este término no puede exceder el 25% del valor del potenciómetro, independientemente del valor del% de rotación. Como el denominador también incluye \ $ R_ {17} = 10 \: \ textrm {k} \ Omega \ $, el término divisor-potenciómetro en el divisor será insignificant si su valor máximo es mucho más bajo que \ $ R_ {17} \ $ y será significativo #/em> si su valor máximo se acerca o es mayor que \ $ R_ {17 } \ $.

Si el potenciómetro es \ $ 1 \: \ textrm {k} \ Omega \ $, entonces su valor máximo de Thevenin es \ $ 250 \: \ Omega \ $ y esto es mucho más pequeño que \ $ R_ {17} \ $ . Así que la configuración del potenciómetro no afecta significativamente al divisor. Sin embargo, la configuración del potenciómetro afecta al numerador de forma lineal. Así que el comportamiento general es lineal, como querías.

Si el potenciómetro es \ $ 100 \: \ textrm {k} \ Omega \ $, entonces su valor máximo de Thevenin es \ $ 25 \: \ textrm {k} \ Omega \ $ y esto es en realidad bastante significativo y más grande que \ $ R_ {17} \ $. Así que la configuración del potenciómetro ahora tiene un gran impacto en el divisor. Como este efecto sigue una forma de parábola, el efecto del divisor es bastante no lineal en el resultado. La configuración del potenciómetro afecta al numerador de forma lineal, pero esto se ve superado por la forma no lineal y parabólica del divisor. Por lo tanto, el comportamiento general no es en absoluto lineal.

Realmente no sé por qué no puedes resolver esto usando Thevenin y / o las matemáticas de división por resistencia bastante básicas. Intenta tu mano en ello. Es bastante fácil el álgebra (y algunos términos también se cancelan muy bien).

    
respondido por el jonk

Lea otras preguntas en las etiquetas