1.电压采样电路图
2.Vadc的计算(计算前提:R1=R2;R3=R6;R7极小)
(1)计算U+电压:U+=V+*[R3/(R2+R3)]+1.65*[R3/(R2+R3)];
(2)虚短:U+=U-;虚断:I-=0A;
(3)计算Ir1(设参考电流方向向右):Ir1=[(U-)-(V-)]/R1;
(4)由I-=0A:Ir1=Ir6;
(5)Vadc-(V-)=Ir1*(R1+R6)(R7较小,忽略不计);
(6)将所有算式带入式5:Vadc=[R3*(V+-V-)]/R1+1.65V;
(7)此处幅值为60V;设计200K与11K可以调节电压范围至
-1.65V~+1.65V;(电阻值需较大减小电流大小);
注:由此得R1、R2、R3、R6在电路中起到调节采集电压范围至-1.65V~+1.65V;Vref(1.65)采集范围抬升至0~3.3V便于单片机读取电压。
3.RC低通滤波(R7;C1)
(1)确定输入频率f;此处取50HZ;
(2)计算截至频率fc=f/√2;此处理想fc约为35HZ;
(3)由fc=1/2πRC设计RC的值(R值需比较小,防止分压)。
(4)此处设计R7:120R.C1:33uF;最终fc为40.3HZ;
4.其他
(1)+3.3V为运放供电;
(2)C2为输入滤波;
(3)若需要采集直流电压,则无需接+1.65V(即:无抬升);