So ändern Sie -10; 10 V Sinuswelle auf 0; 3,3 V oder ADC [Duplikat]

Question

So ändern Sie -10; 10 V Sinuswelle auf 0; 3,3 V oder ADC [Duplikat]

Patryk P

Ich möchte eine sehr einfache Schaltung bauen, um -10; 10 V Sinuswelle auf 0; 3,3 für ADC in meiner MCU zu ändern. Ich weiß, dass ich die Amplitude reduzieren und den Offset ändern muss.

Diese Schaltung wäre perfekt (Ausgang: 0-3,33 V), aber ich habe nur eine 3,3-V-Quelle (von der MCU) und ich habe eine andere Schaltung erstellt (in der ich ausgegeben habe: 0,04-2,83 V):

Was sollte ich im zweiten Stromkreis ändern, um eine Ausgabe (0-3,3 V) wie im ersten Stromkreis zu haben? Vielleicht Spannungsstabilisierungsdiode oder Operationsverstärker? Danke

Für diejenigen, die die gleichen Informationen zu ihrem Projekt suchen würden:
Ich habe die erste Schaltung aus diesem Beitrag ausgewählt.
Ich habe R11 auf 110 K und R12 auf 22 K geändert.
Anstelle der 2-V-Quelle habe ich einen 2-V-Spannungsstabilisator (Sanyo LA5002) (zwischen dem 3,3-V-MCU-Ausgang und R11) eingesetzt. Und es funktioniert super :)

Antworten (4)

So ändern Sie -10; 10 V Sinuswelle auf 0; 3,3 V oder ADC [Duplikat]

Tom Kuschel · Answer 1

Vielleicht das: Zur Flexibilität können Sie R2+R3 auch gegen ein Potentiometer austauschen.

schematisch

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

Aber ich denke, der beste Weg ist, einen Operationsverstärker zu verwenden, um genug Antrieb für den MCU-ADC zu erhalten und das Signal DC-koppeln zu können. Versuchen Sie Folgendes, seine Signalteilung ist 0,15 (20 V bis 3 V Vss) - aber Sie können Werte mit R1==R3 und R2==R4 in jedes andere Verhältnis mit R2/R1 und R4/R3 ändern. Ich wähle nur die nächsten Werte aus der E12-Widerstandsfamilie.

schematisch

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

U_{Ö u T} = U_{ich N} \cdot \frac{(R_{1} + R_{2}) \cdot R_{4}}{(R_{3} + R_{4}) \cdot R_{1}} + U_{R e F} - U_{M ich N u S} \cdot \frac{R_{2}}{R_{1}}

$U_{out} = U_{in}\cdot\frac{(R_1+R_2)\cdot R_4}{(R_3+R_4)\cdot R_1} + U_{ref} - U_{minus}\cdot\frac{R_2}{R_1}$ Hier haben wir

U_{m i n u s} = 0 V .

$U_{minus} = 0\text{V}.$ Der letzte Term kann also weggelassen werden, wir erhalten:

U_{Ö u T} = U_{ich N} \cdot \frac{(R_{1} + R_{2}) \cdot R_{4}}{(R_{3} + R_{4}) \cdot R_{1}} + U_{R e F}

$U_{out} = U_{in}\cdot\frac{(R_1+R_2)\cdot R_4}{(R_3+R_4)\cdot R_1} + U_{ref}$

U_{Ö u T} = U_{ich N} \cdot \frac{(R_{1} + R_{2}) \cdot R_{4}}{(R_{3} + R_{4}) \cdot R_{1}} + v 2 \cdot \frac{R_{6}}{R_{5} + R_{6}}

$U_{out} = U_{in}\cdot\frac{(R_1+R_2)\cdot R_4}{(R_3+R_4)\cdot R_1} + V2\cdot\frac{R_6}{R_5+R_6}$ Bei der Auswahl

R_{1} = R_{3}

$R_1 = R_3$ Und

R_{2} = R_{4}

$R_2 = R_4$ Auch

R_{5} = R_{6}

$R_5 = R_6$ es vereinfacht sich zu:

U_{Ö u T} = U_{ich N} \cdot \frac{R_{2}}{R_{1}} + \frac{1}{2} \cdot v 2

$U_{out} = U_{in}\cdot\frac{R_2}{R_1} + \frac{1}{2}\cdot V2$

Lassen Sie mich wissen, wenn Sie dies implementieren. Übrigens ein nettes Feature dieser Schaltung -> die Abhängigkeit der Spannung V2, die den ADC Ihrer MCU versorgt, wird eliminiert, wenn die Referenzspannung der MCU von der gleichen Spannung abhängt.
Ich habe die erste Schaltung aus meinem ersten Beitrag ausgewählt. Ich habe R11 auf 110 K und R12 auf 22 K geändert, einen 2-V-Spannungsstabilisator (Sanyo LA5002) gekauft und ihn zwischen den 3,3-V-MCU-Ausgang und R11 gesteckt. Und es funktioniert super :)

hk Battousai · Answer 2

schematisch

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

Aus dem Kirchhoffschen Spannungsgesetz:

v_{Ö} = \frac{\frac{v_{ich}}{R_{ich}} + \frac{v_{1}}{R_{1}} + \frac{v_{2}}{R_{2}}}{\frac{1}{R_{ich}} + \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}}

$V_o = \dfrac{\dfrac{V_i}{R_i} + \dfrac{V_1}{R_1} + \dfrac{V_2}{R_2}}{\dfrac{1}{R_i} + \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}}$

In Ihrem Fall haben wir drei bekannte Input-Output-Beziehungen:

v_{ich} = + 10 v ⟹ v_{Ö} = + 3.3 v v_{ich} = 0 v ⟹ v_{Ö} = + 1,65 v v_{ich} = - 10 v ⟹ v_{Ö} = 0 v

$V_i = +10V \implies V_o = +3.3V \\ V_i = 0V \implies V_o = +1.65V \\ V_i = -10V \implies V_o = 0V$

Das ergibt drei Gleichungen mit fünf Unbekannten. Wenn Sie zum Beispiel einige Variablen auf vernünftige Werte festlegen $V_1=10V$ , $V_2=-5V$ , $R_i=10k\Omega$ , können Sie die verbleibenden Variablen einfach berechnen (dh; $R_1$ Und $R_2$ ).

Spehro Pefhany · Answer 3

Sie können so etwas tun:

schematisch

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

Die Ausgangsimpedanz beträgt etwa 4K. Wenn Ihnen die von mir gewählten Werte nicht gefallen, können Sie einfach um einen geeigneten Faktor skalieren.

Benutzer76844 · Answer 4

Eigentlich ist es am besten, einen Instrumentenverstärker zu verwenden. Sie können Verstärkung und Gleichtaktspannung auswählen, sodass Sie Ihr Signal einfach skalieren und versetzen.

Ich bin mir fast sicher, dass +/- 10 V tatsächlich ein Differenzsignal ist, daher benötigen Sie ein absteigendes CMRR.

So ändern Sie -10; 10 V Sinuswelle auf 0; 3,3 V oder ADC [Duplikat]

Patryk P

Antworten (4)

Tom Kuschel

Tom Kuschel

Patryk P

hk Battousai

Spehro Pefhany

Benutzer76844

Gibt es einen Nachteil, einen Operationsverstärker mit asymmetrischen Spannungsschienen zu betreiben?

Messen Sie sowohl positive als auch negative Spannungen mit ADC

Voltmeter-Schaltung mit automatischer Bereichswahl und PIC-uC-ADC

Messung einer niedrigen Wechselspannung mit Mikrocontroller

Wie taste ich ein analoges Signal von -2 V bis +2 V mit einem PIC-Mikrocontroller ab?

Kann ich hier ein UA741 verwenden?

Wie wandle ich ein Signal von 3 V bis 2 V in ein Signal von 0 bis 5 V um?

Design elektronischer Schaltungen für Kraftfahrzeuge: Spannungsteiler an uC-ADC-Pin

Auswahl der Batteriespannung und ADC-Messung (OpAmp + uC)

Messung der Potentialdifferenz zwischen zwei Eingängen