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[求助] 信号线性变换问题

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一粒金砂(高级)

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 燕园技术宅 于 2019-6-13 08:56 编辑

通常情况下,直流小信号线性放大转换为大信号仅需要通过放大电路便可实现。而电压较高的直流信号转换为电压较低的直流信号也可以通过简单的电路实现:

1、电阻分压+电压跟随器。

2、反向放大电路(-1~0倍)之间的放大倍数,再进行-1倍放大。这种电路需要双电源供电有些复杂。

3、听说有一种集成的芯片,可以直接实现直流信号的线性变换。

4、也有人说电压比较器可以实现。

5、做一个除法器电路(大致了解了一下,貌似是很麻烦的)/

如果是需要进行AD采集的信号,而源信号有超过了ADC的输入电压范围,则需要对源信号进行缩小处理。而上述的两种办法:方法一 可能无法保证精度,尤其是电阻要使用1%甚至更高精度的;方法二,双电源供电在某些情况下又是一个限制。方法3~5并没有找到实际的案例。

主要是进行ADC采集前的转换。有么有其他什么办法可以实现这种变换么?或者上述的5种办法种,可以给些建议或者一些典型的对应的案例么?

此帖出自模拟电子论坛


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 5 天前 | 显示全部楼层

就拿直流信号  0-5V 转换为  直流信号 0-3.3V为例子吧!



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一粒金砂(中级)

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层

看起来楼主说得5种电路都是第一种电路。当你信号<0时  双电源是必须得。

关于第一种电路,楼主得问题是电阻精度影响,以上任何一种电路都有电阻精度问题,电阻绝对精度根据楼主得实际精度需求自己计算,如果不想增加成本用普通电阻,那就必须加入校准环节。校准设备可以帮助你忽略你得电阻精度。

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请问有没有一种利用电压比较器来实现的电路?  详情 回复 发表于 4 天前


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maychang

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层

方法一 可能无法保证精度,尤其是电阻要使用1%甚至更高精度的

 

如果要精度,使用高精度电阻是必须的。

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有些气体浓度的传感器输出时0-5V,但是要用的单片机的ADC是3.3V的,通常情况下使用一个额外的ADC模块就可以解决问题。因为遇到了这个问题,所以想了解一下都有哪些不同的办法可以解决这么一个问题。两个电阻(百一的  详情 回复 发表于 4 天前


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 楼主| 发表于 4 天前 | 显示全部楼层
w522930954 发表于 2019-6-12 17:38 看起来楼主说得5种电路都是第一种电路。当你信号<0时  双电源是必须得。 关于第一种电路,楼主得 ...

请问有没有一种利用电压比较器来实现的电路?



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 楼主| 发表于 4 天前 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2019-6-12 18:06 方法一 可能无法保证精度,尤其是电阻要使用1%甚至更高精度的   如果要精度,使用高精度电阻是 ...

有些气体浓度的传感器输出时0-5V,但是要用的单片机的ADC是3.3V的,通常情况下使用一个额外的ADC模块就可以解决问题。因为遇到了这个问题,所以想了解一下都有哪些不同的办法可以解决这么一个问题。两个电阻(百一的电阻)按比例进行分压,再过一个电压跟随器,我试过了,AD读数是比较稳的,但因为没有稳定的参考所以不知道读出来的数和实际的浓度误差是否足够小。请问maychang老师,有没有利用电压比较器就能实现线性变换的电路呢?之前在网上搜有人提到过但是没有给出明确的电路,我也没搜到相关电路。

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额外的ADC模块,恐怕比单片机更贵,也比两个精密电阻加电压跟随器更贵。  详情 回复 发表于 4 天前
电压比较器是工作于非常强的非线性状态的器件,想用电压比较器实现线性变换,即使能够实现,恐怕也是费力而不讨好的方法。  详情 回复 发表于 4 天前


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一粒金砂(中级)

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发表于 4 天前 | 显示全部楼层

电阻分压已经是最简电路,何必舍近求远。比较器搞不出来,要是舍不得AD,可以尝试一下v-f电路,不过电阻精度依然是你绕不开得问题。

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多谢指导  详情 回复 发表于 4 天前


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maychang

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燕园技术宅 发表于 2019-6-13 08:55 有些气体浓度的传感器输出时0-5V,但是要用的单片机的ADC是3.3V的,通常情况下使用一个额外的ADC模块就可 ...

电压比较器是工作于非常强的非线性状态的器件,想用电压比较器实现线性变换,即使能够实现,恐怕也是费力而不讨好的方法。

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这样啊  谢谢老师  详情 回复 发表于 4 天前


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maychang

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燕园技术宅 发表于 2019-6-13 08:55 有些气体浓度的传感器输出时0-5V,但是要用的单片机的ADC是3.3V的,通常情况下使用一个额外的ADC模块就可 ...

额外的ADC模块,恐怕比单片机更贵,也比两个精密电阻加电压跟随器更贵。

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对,就是考虑到成本很大,所以上面提到的5种方法里面基本没有算上ADC模块,而且除了前两种,后面的几种方法也只是听说可以实现,但并没有具体的去做。就是单纯的想积累一下经验,所以在论坛里提出了这个问题。谢谢ma  详情 回复 发表于 4 天前


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 楼主| 发表于 4 天前 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2019-6-13 09:29 电压比较器是工作于非常强的非线性状态的器件,想用电压比较器实现线性变换,即使能够实现,恐怕也是费力 ...

这样啊  谢谢老师



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 楼主| 发表于 4 天前 | 显示全部楼层
w522930954 发表于 2019-6-13 09:27 电阻分压已经是最简电路,何必舍近求远。比较器搞不出来,要是舍不得AD,可以尝试一下v-f电路,不过电阻精 ...

多谢指导



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 楼主| 发表于 4 天前 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2019-6-13 09:33 额外的ADC模块,恐怕比单片机更贵,也比两个精密电阻加电压跟随器更贵。

对,就是考虑到成本很大,所以上面提到的5种方法里面基本没有算上ADC模块,而且除了前两种,后面的几种方法也只是听说可以实现,但并没有具体的去做。就是单纯的想积累一下经验,所以在论坛里提出了这个问题。谢谢maychang老师



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