Diseños de referencia para entradas analógicas y digitales al microcontrolador

No soy tan bueno cuando se trata del extremo analógico de la electrónica. Mi microcontrolador tiene entradas de 0-3v y estoy tratando de armar un rango de circuitos de acondicionamiento.

Sé que esta es una pregunta razonablemente amplia, ya que el diseño analógico dependerá de muchos otros factores, pero ¿existen diseños de referencia para lo siguiente?

Analógico 0-3 voltios

Ahora tendrá que haber algo de protección contra sobretensiones y algo para los picos de tensión, pero ¿eso servirá?

Analógico 0-30 voltios

¿Puedo usar un divisor de resistencia con algunas resistencias del 1% y esperar lo mejor?

Digital 0-x voltios

Supongo que aquí sería mejor usar un dispositivo basado en 'opto' que admita la frecuencia requerida.

¿Qué tan rápido variarán las señales? ¿Qué tipo de ruido espera? ¿Cuál es la impedancia de la fuente de las señales? Un divisor de voltaje de resistencia simple probablemente esté bien para 0-30 V, pero los buenos resultados dependen de conocer estas cosas para elegir las resistencias correctas.

Respuestas (1)

Esta es una pregunta muy general y hay muchas notas de aplicaciones con diseños de referencia para tableros de señales mixtas. "señal mixta", "analógico digital", "diseño" y "tierra" son sus palabras clave. Además, por lo general, cada hoja de datos de un controlador de señal mixta o DAC contiene un diseño de referencia.

Un método común para proteger las entradas analógicas es un diodo Z y una resistencia en serie. Debe darse cuenta de los requisitos de protección contra sobretensiones y la corriente de fuga DAC para calcular el valor de la resistencia en serie. Como puede ver en http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2508.pdf , una resistencia en serie puede proteger una entrada analógica incluso del voltaje de la red.

Sí, puede usar un divisor de resistencia para escalar una entrada analógica. Si la resistencia de entrada es demasiado baja, use un transistor/amplificador operacional como seguidor de voltaje.

Para las entradas digitales, también puede usar divisores de resistencia/resistencias en serie, que es el método más lento de los mencionados. Para hasta 15 V, puede usar un búfer 74HC4050. Si necesita ser realmente rápido, probablemente esté mejor con un IC de cambio de nivel dedicado.