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有正负8V电压要测量,能不能用运放转换成0-5V的电压?

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发表于 2022-9-15 08:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
这样和单片机的ADC可以兼容,不然用普通的ADC不能直接用。
发表于 2022-9-15 20:14 | 显示全部楼层
用运放加法器将电压整体抬高,也就是负电压抬到正电压,原本正电压抬到更高就行了,如果电压过大,还可以调整比例,只不过会使精度下降。
发表于 2022-9-15 20:44 | 显示全部楼层
我以前收藏有一篇写的比较好的有关MCU的ADC外部接口的文章,里面有各种各样的测量电路,其中就有使用ADC测量正负电压的电路。

比如按照图中的参数,如果ADC范围为0-5V,则可以测量-15~+15V的外部电压。
此电路和运放电路相比优点是简单,缺点是输入阻抗不够大,可能会影响被测电路,自己抉择吧

15to15.png


Microcontroller Interfacing.pdf (356.53 KB, 下载次数: 10)



发表于 2022-9-15 21:37 | 显示全部楼层
常规方法是使用运放加法器。

你的这个输入电压范围有点大,直接用运放加法要考虑运放的工作电压是否足够高。
正负8V 输入转为0 ~ 16V ,运放至少要用正负18V 的电源。
如果输入信号源驱动能力较大,可以先分压,再用加法器电路转换,运放就可以用正负12V 电源。

运放加法器的应用你可参考这个帖子里的电路:
https://www.yleee.com.cn/thread-46495-1-1.html



点评

这个电路的电阻应该如何改?前级是由运放输出的,电流还是够的。  详情 回复 发表于 2022-9-17 17:44
 楼主| 发表于 2022-9-17 17:44 | 显示全部楼层
3AG1 发表于 2022-9-15 21:37
常规方法是使用运放加法器。

你的这个输入电压范围有点大,直接用运放加法要考虑运放的工作电压是否足够高 ...

这个电路的电阻应该如何改?前级是由运放输出的,电流还是够的。

点评

前级运放输出,运放的驱动能力较大,可以先分压,再用加法器电路转换,运放可以用正负12V 电源。 [attachimg]451071[/attachimg]  详情 回复 发表于 2022-9-17 20:42
发表于 2022-9-17 20:42 | 显示全部楼层
sh1900 发表于 2022-9-17 17:44
这个电路的电阻应该如何改?前级是由运放输出的,电流还是够的。

前级运放输出,运放的驱动能力较大,可以先分压,再用加法器电路转换,运放可以用正负12V 电源。


-8V -  8V转为0 - 5V电路-1.GIF

发表于 2022-9-17 20:43 | 显示全部楼层
输入信号源驱动能力比较弱时,可以先用运放缓冲,再用加法器电路转换:


-8V -  8V转为0 - 5V电路-2.GIF

发表于 2022-9-27 20:14 | 显示全部楼层
正负15V转0-3.3V电路。通过HC4053电子开关切换正负电压,保证输出正电压。MCU的adc引脚前面记得加5V稳压二极管,防止运放发疯输出过高电压
截图202209272010316956.png
发表于 2022-9-28 11:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 locky_z 于 2022-9-28 11:12 编辑

曾实验过这样一个电路,用单电源供电,MCU测量正负电压 1.GIF
正输入时,运放输出0,但因为有LED和D3的压降阻挡,输出没法影响ADC输入。运放开环状态。ADC的输入通过R1,R2直接测量正输入电压的值
负输入时,运放是反相,并且D2D3在反馈环内,ADC点的电压正比与输入电压,并且是正电压。
GPIO接MCU一个通用输入端,0表示输入电压是正。1表示输入电压<=0。


这个电路比加法器略好一点是精度大了1倍,例如10位ADC,用加法器那么0~1024对应-5V~+5V,每bit对应10mV。
这个电路将符号位独立到GPIO端,0~5V也对应0-1024,0-负5V也对应0-1024,每bit对应5mV

这里的运放要求1.单电源运放,2.承受的差分输入电压Vdiff要大,避免正输入时通过反相输入端-》同相输入端-》GND
要注意,这个电路的正负输入下的输入阻抗是不同的。并且ADC的输入阻抗远大于R1+R2,否则正负输入的系数就不相同(不过可以用mcu校正后保存这个系数)





发表于 2022-9-28 16:15 | 显示全部楼层
学习学习,谢谢

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