Как изменить синусоиду -10; 10 В на 0; 3,3 В или АЦП [дубликат]

Я хочу построить очень простую схему для изменения синусоидального сигнала -10; 10 В на 0; 3,3 для АЦП в моем MCU. Я знаю, что должен уменьшить амплитуду и изменить смещение.введите описание изображения здесь

Эта схема была бы идеальной (Выход: 0-3,33В), но у меня есть только источник 3,3В (от MCU) и я сделал другую схему (в которой у меня есть выход: 0,04-2,83В):

введите описание изображения здесь

Что я должен изменить во второй схеме, чтобы иметь выход (0-3,3 В), как в первой схеме? Может диод стабилизатора напряжения или операционный усилитель? Спасибо


тем, кто ищет ту же информацию для своего проекта:
я выбрал первую схему из этого поста.
Заменил R11 на 110К и R12 на 22К,
Вместо источника 2В поставил стабилизатор напряжения 2В (Sanyo LA5002) (между выходом 3.3В MCU и R11). И работает отлично :)

Ответы (4)

Возможно, это: для гибкости вы также можете заменить R2 + R3 потенциометром.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Но я думаю, что лучший способ - использовать операционный усилитель, чтобы получить достаточное количество энергии для АЦП MCU и иметь возможность связывать сигнал по постоянному току. Попробуйте следующее, его деление сигнала составляет 0,15 (от 20 В до 3 В Vss), но вы можете изменить значения с R1 == R3 и R2 == R4 на любое другое соотношение с R2/R1 и R4/R3. Я выбираю только ближайшие значения из семейства резисторов E12.

схематический

смоделируйте эту схему

U о ты т "=" U я н ( р 1 + р 2 ) р 4 ( р 3 + р 4 ) р 1 + U р е ф U м я н ты с р 2 р 1
Здесь у нас есть U м я н ты с "=" 0 В . Так что последний член можно опустить, получим:
U о ты т "=" U я н ( р 1 + р 2 ) р 4 ( р 3 + р 4 ) р 1 + U р е ф
U о ты т "=" U я н ( р 1 + р 2 ) р 4 ( р 3 + р 4 ) р 1 + В 2 р 6 р 5 + р 6
При выборе р 1 "=" р 3 и р 2 "=" р 4 также р 5 "=" р 6 это упрощается до:
U о ты т "=" U я н р 2 р 1 + 1 2 В 2

Дайте мне знать, если вы реализуете это. Кстати, хорошая особенность этой схемы -> зависимость напряжения V2, которое питает АЦП вашего MCU, будет устранена, если опорное напряжение MCU зависит от того же напряжения.
Я выбрал первую схему из моего первого поста. Я поменял R11 на 110К и R12 на 22К, купил стабилизатор напряжения 2В (Sanyo LA5002) и поставил его между выходом 3.3В микроконтроллера и R11. И работает отлично :)

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Из закона напряжения Кирхгофа:

В о "=" В я р я + В 1 р 1 + В 2 р 2 1 р я + 1 р 1 + 1 р 2

В вашем случае у нас есть три известных отношения ввода-вывода:

В я "=" + 10 В В о "=" + 3.3 В В я "=" 0 В В о "=" + 1,65 В В я "=" 10 В В о "=" 0 В

Это дает вам три уравнения с пятью неизвестными. Если вы установите для некоторых переменных разумные значения, например В 1 "=" 10 В , В 2 "=" 5 В , р я "=" 10 к Ом , вы можете легко вычислить остальные переменные (т.е.; р 1 и р 2 ).

Вы можете сделать что-то вроде этого:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Выходное сопротивление около 4К. Если вам не нравятся значения, которые я выбрал, вы можете просто масштабировать их с помощью соответствующего коэффициента.

На самом деле лучше всего использовать инструментальный усилитель. Он позволяет вам выбирать усиление и синфазное напряжение, так что вы просто масштабируете и смещаете свой сигнал.

Я почти уверен, что +/-10В на самом деле является дифференциальным сигналом, поэтому вам понадобится CMRR спуска.