接著上一章節說道:我們電路設計成圖2這樣就可以了么?我們還要考慮元器件的通用性,這個怎么說?
首先我們設計這個分壓的目的是不是5V,MCU無法直接采集;所以需要用電阻分壓到3.3V以內電壓以便于MCU采集,但是有個問題,為啥一定用2個不同電阻咧?很明顯這是不合理的,在這里我們想知道的是這個5V電壓;所以我們選擇2個相同的電阻分壓是不是更合理,如圖3;
理由:
1.用相同的電阻可以提高我們原理圖設計的效率。相信大家設計電路時都比較喜歡復制粘貼,選用不同電阻,我們還要改參數,是不是很麻煩;
2.可以提高我們焊接的效率。整片PCB相同電阻占比較高的話,我們也不用來回換電阻焊接了;
3.可以減少后期電阻采購種類,方便倉庫物料管理。電阻采購種類越少,BOM就越簡單,采購同事就越好采購;種類越少,倉庫核對物料就越輕松;我們要知道電子元件每多一分差異,就多一分風險。我們后方鏈接著采購,測試,生產;所以小細節也必須要做好;
- 那這個電路到這里結束了么?還能優化么?大家可以停頓下,思考下可能性
額,等2分鐘;大家都思考好了哈,我要說答案了;
那就是功耗。我們要知道現在市面上賣的消費類電子產品和我們要研發的產品都是基于低功耗前提設計的;舉個例子,我們如果從某平臺買了個電動的產品,這個產品供電是2節干電池;用了10分鐘或者不用放在那里2天,結果就沒電了,那我們是不是很惱火;
如果是我們研發產品,是不是要保證產品續航能力強,可靠性高,對不對;那么這里我們可以計算下這個分壓支路消耗了多少電流?
I = U/R = 5V/(5.1K+5.1K) uA = 490uA
uA級別剛好合適滿足我們要求,這里我們為啥不用2個51Ω電阻或者2個5.1MΩ的電阻;有沒有人能解答一下;
對于前者:我們根據歐姆定律,我們知道電阻越小,消耗的電流越高,那么對于整個電路系統來說,整體耗能就高,那么整個電路的可靠性就會降低;說到這里,有個誤區說下:有的小伙伴就說我用的外接電源,無所謂,電一拔系統就停止了,這個觀點是錯誤的;無論我們用的是干電池供電還是外接電源供電,都本著低功耗設計原則;我們要知道電路系統功耗越高,可靠性會相對降低,風險會相對增加;
對于后者:小的小伙伴又說了,分壓電阻越高不就越好么,功耗那么低;說到這里我們回歸正題,我們設計這個電路的目的是什么?是不是為了知道上方電壓是不是5V,即分壓下來電壓是2.5V;
這個采集還連接著MCU,我們這樣想:
1.MCU的這個引腳里面的對地等效內阻是否會對我們分壓造成影響;
2.這個大電阻是否會影響到萬用表的測量,即萬用表電壓檔測量的對地等效內阻如果也是MΩ級別,那么就會和外界被測量電阻形成并聯,從而測量偏??;在這里大家有條件的可以做一組對比實驗,大家可以按照下方圖示飛好線后,依次用萬用表和示波器測量2個電路分壓值,如下圖:
大家可以得到出乎意料的結果;這里感興趣的小伙伴可以試驗下;
所以最后總結,電阻并不是越大越好,也不是越小越好;適合的才是最好的;
好了,今天的內容就到這里結束,下一章節我們繼續介紹電阻的溫度和精度;
謝謝大家閱讀;
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