上篇文章中介紹了一個(gè)可以不給ADC加負(fù)壓就可以測量負(fù)壓的電路,電路功能為將-5V~+5V輸入電壓轉(zhuǎn)化為0~2.5V電壓給ADC采集,輸出公式為Vadc=(Vin+5)/4,電路圖如下所示:
這個(gè)電路還是很不錯(cuò)的,不過確實(shí)這個(gè)電路也存在兩個(gè)弊端:
1. 輸入阻抗低,由電阻分壓網(wǎng)絡(luò)決定。如果被測信號源的輸出阻抗太大則會出現(xiàn)測量誤差。(上篇文章有所提及)
2. 電路適用于被測的信號源支持灌電流及拉電流,如果僅支持拉電流則不行。就像Abc佬所說一樣。如果被測的信號不支持灌電流,那么就會出問題,導(dǎo)致測量異常。(上篇文章未提及)
這個(gè)第二點(diǎn)的弊端類似之前解決的群友的問題,問題也是由于基準(zhǔn)源不能灌入電流導(dǎo)致的。感興趣也可以看看那篇文章。
本期也是通過仿真說明,這個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)電壓偏移導(dǎo)致的弊端二。首先我們設(shè)置信號源電壓為1V,由公式可得,給到ADC的電壓為(1+5)/4=1.5V。由仿真也可以印證公式是正確的??梢宰⒁獾酱藭r(shí)是會有25uA的電流灌入信號源的。
那么為了驗(yàn)證弊端二,我們需要搭建一個(gè)只支持拉電流不支持灌電流的電路,這個(gè)電路也非常簡單,最簡單的就是拿NPN型的三極管搭建一個(gè)設(shè)計(jì)輸出的電路,這個(gè)電路在一些LDO的拓?fù)渲幸埠艹R姟O聢D截圖自TI的技術(shù)文檔《線性穩(wěn)壓器基礎(chǔ)知識》。技術(shù)文檔文章附件有。
那么我們也可以仿照這種形式搭建一個(gè)發(fā)射極輸出的電路,讓其輸出電壓為1V。下圖的電路圖非常好理解,即運(yùn)放+NPN組成的擴(kuò)流電路。發(fā)射極連接到反向輸入端,所以發(fā)射極的最終輸出電壓會等同于同相輸入端電源,最終輸出1V。
那么我們下面將兩個(gè)電路連到一起,用于模擬信號源無法灌入電流的情況,大家可以先選擇最終輸入到ADC的電壓是多少?
那么此時(shí)就可以看出,由于信號源無法灌入電流(原本應(yīng)灌入25uA),所以信號源仿佛就是斷路一般,此時(shí)ADC的輸入電壓完全由2.5V在R1和R2分壓決定,所以最終輸出給ADC的電壓就是(2.5*20)/30=1.666V。
這也就是這個(gè)電阻偏移網(wǎng)絡(luò)的弊端二。本期感謝Abc大佬的留言帶來的拓展延伸。感謝各位總工的閱讀點(diǎn)贊與分享,如果您對這個(gè)電路也有什么想要繼續(xù)探討的歡迎評論區(qū)留言。