接着上一章节说道:我们电路设计成图2这样就可以了么?我们还要考虑元器件的通用性,这个怎么说?
首先我们设计这个分压的目的是不是5V,MCU无法直接采集;所以需要用电阻分压到3.3V以内电压以便于MCU采集,但是有个问题,为啥一定用2个不同电阻咧?很明显这是不合理的,在这里我们想知道的是这个5V电压;所以我们选择2个相同的电阻分压是不是更合理,如图3;
理由:
1.用相同的电阻可以提高我们原理图设计的效率。相信大家设计电路时都比较喜欢复制粘贴,选用不同电阻,我们还要改参数,是不是很麻烦;
2.可以提高我们焊接的效率。整片PCB相同电阻占比较高的话,我们也不用来回换电阻焊接了;
3.可以减少后期电阻采购种类,方便仓库物料管理。电阻采购种类越少,BOM就越简单,采购同事就越好采购;种类越少,仓库核对物料就越轻松;我们要知道电子元件每多一分差异,就多一分风险。我们后方链接着采购,测试,生产;所以小细节也必须要做好;
- 那这个电路到这里结束了么?还能优化么?大家可以停顿下,思考下可能性
额,等2分钟;大家都思考好了哈,我要说答案了;
那就是功耗。我们要知道现在市面上卖的消费类电子产品和我们要研发的产品都是基于低功耗前提设计的;举个例子,我们如果从某平台买了个电动的产品,这个产品供电是2节干电池;用了10分钟或者不用放在那里2天,结果就没电了,那我们是不是很恼火;
如果是我们研发产品,是不是要保证产品续航能力强,可靠性高,对不对;那么这里我们可以计算下这个分压支路消耗了多少电流?
I = U/R = 5V/(5.1K+5.1K) uA = 490uA
uA级别刚好合适满足我们要求,这里我们为啥不用2个51Ω电阻或者2个5.1MΩ的电阻;有没有人能解答一下;
对于前者:我们根据欧姆定律,我们知道电阻越小,消耗的电流越高,那么对于整个电路系统来说,整体耗能就高,那么整个电路的可靠性就会降低;说到这里,有个误区说下:有的小伙伴就说我用的外接电源,无所谓,电一拔系统就停止了,这个观点是错误的;无论我们用的是干电池供电还是外接电源供电,都本着低功耗设计原则;我们要知道电路系统功耗越高,可靠性会相对降低,风险会相对增加;
对于后者:小的小伙伴又说了,分压电阻越高不就越好么,功耗那么低;说到这里我们回归正题,我们设计这个电路的目的是什么?是不是为了知道上方电压是不是5V,即分压下来电压是2.5V;
这个采集还连接着MCU,我们这样想:
1.MCU的这个引脚里面的对地等效内阻是否会对我们分压造成影响;
2.这个大电阻是否会影响到万用表的测量,即万用表电压档测量的对地等效内阻如果也是MΩ级别,那么就会和外界被测量电阻形成并联,从而测量偏小;在这里大家有条件的可以做一组对比实验,大家可以按照下方图示飞好线后,依次用万用表和示波器测量2个电路分压值,如下图:
大家可以得到出乎意料的结果;这里感兴趣的小伙伴可以试验下;
所以最后总结,电阻并不是越大越好,也不是越小越好;适合的才是最好的;
好了,今天的内容就到这里结束,下一章节我们继续介绍电阻的温度和精度;
谢谢大家阅读;
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