Analoger Eingang zu ATMEGA328P mit Operationsverstärker - wie funktioniert diese Schaltung?

Auflösen nach V2: Vout=Vin * R2/(R1+R2)= Vin* 0,3299

Bei 10 V an V2 erhalten Sie also 3,3 V Ausgang.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Auflösen nach I2:

Vout = I2*165

Vout = 20 mA * 165 = 3,3 V

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Um diese Schaltung mit 3,3 V Versorgung zu verwenden, sollten Sie einen Rail-to-Rail-Operationsverstärker verwenden, um den Ausgangsbereich zu maximieren, und dann die Widerstände neu berechnen, sodass die Ausgangsspannung im Bereich der max. Ausgang des Operationsverstärkers. Um beispielsweise einen Spannungsteiler von 0,33 für V2 zu haben, verwenden Sie einen Teiler von 0,3. Bei 10 V Eingang erhalten Sie nur 3 V Ausgang, Sie verlieren den 0,3-Spannungsbereich des ADC.

Sie können sehen, dass der LM224D nur Vcc-1,5 V ausgeben kann, also nicht für Sie geeignet ist, wenn Sie ihn nicht mit mindestens 5 V versorgen.

BEARBEITEN:

Wenn Sie die 3,3-V-Versorgung verwenden, wird auch kein 2,2-k-Ausgangsbegrenzungswiderstand benötigt.

EDIT2:

Widerstände für 0-3V Ausgangsspannung neu berechnen:

1. $R_{shunt}=\frac{3V}{20mA} = 150 \Omega$, also das gleiche R54, ohne/kurzgeschlossen R32(15 Ohm).
2. Von der Lösung für V2. R2 = 47,15, R1 =?

$$0.3= \frac{R_2}{R_1+R_2}$$

$$0.3\cdot(R_1+R_2)= R_2$$

$$0.3\cdot R_1+0.3\cdot R_2= R_2$$

$$0.3\cdot R_1= R_2\cdot (1-0.3)$$

$$R_1= R_2\frac{0.7}{0.3}= R_2\cdot 2.333$$

$$R_1= 110.01 k\Omega$$

$$R_{50}= 110.01-2\cdot47= 16.01k\Omega \approx 16k\Omega$$