Svenska ElektronikForumet

Hej

Jag tänkte föröska lära mig lite hur jag ska räkna för att göra en Spänningsdelare i olika steg, tror dom kallas något liknande Motståndsstege.

Jag har Googlat och läst en del men dom flästa sidor jag hittar skriver bara "ta dessa värden", hur dom har tänkt för att komma fram till dem.


Slutprodukten är att använda det för att kunna använda ett antal knappar på en analog ingång till en microprocessor.

En av anledningarna till att jag vill lära mig ett sätt att tänka är att jag vill kunna anävnda det på olika många knappar och därför kunna ränka om värdena.



Jag vill försöka få så nära optimala värden som möjligt, alltså att sprida ut de olika stegen så jämt efter skalan som möjligt. Skalan som i detta fall är 10bitar/1024.

Så, om vi säger att jag vill ha 3 knappar. Om jag har tänkt rätt är mina "optimala" värden:
Ska jag då räkna mig ner från 5volt, med Ohms lag alltså, ett steg i taget?
Jag började räkna men blev så osäker på flera olika saker så jag gav up.

Alltså, är första uträkningen att gå ner från 5v till 3,2? Och sedan från 3,2 till 1,6? och sedan till jord förståss.


Och sedan i förlängningen vill jag tex kunna räkna om värdena till fler knappar tex,
MVH Peter

Ps, gillade denna länk för att göra tabeller. Länk

Det är ju ohms lag, som så mycket annat.
Bestäm dig för en total resistans, t.ex 5k som över 5V resulterar i 1mA genom "stegen" - och här förutsätter vi att den ström som "tappas av" från stegen är försumbar.
Sedan är det bara att fördela de 5k så att du får de steg du vill ha. 5*1k så har du 5+1 steg om vardera 1V.

Om du vill ha ett steg på 1.2V, ett på 3.8V och ett på 4.0V så ska du först "tappa" 1.2V över det nedersta motståndet, alltså ska det vara 1.2k (eftersom det flyter 1mA genom det). Sen ska du tappa ytterligare 2.6V (3.8-1.2=2.6) över det andra, alltså ska det andra motståndet vara 2.6k. Sen ska du tappa ytterligare 0.2V (4.0-3.8=0.2) över det tredje motståndet så det ska vara 200ohm och till sist ska du tappa 1V (5.0-4.0) över det översta så det ska vara 1k. 1.2+2.6+0.2+1=5k

Först och främst: Jag skrev detta innan jag såg H.O:s inlägg är ovan så detta är inte ett svar på det. Får återkomma med svar på det.

Som jag sa hade jag läst på nätet både färdiga exempel och försökt att räkna själv.
Efter jag ställde frågan så testade jag att återskapa några av dom färdiga exemplen, alltså att räkna fram redan kända värden och det gav mig en skjuts.


Jag har testat att använda den kunskapen för att räkna fram treknappsexemplet i den första posten.

Detta är det jag kom fram till.



R1 = 2000ohm
R2 = 941ohm
R3 = 2614ohm
Alltså, om man inte trycker in någon knapp så är det 5v in på den analoga pinnen.

Trycker man in knapp 1 (s1) så blir det sammanlagda motståndet på "ena sidan" av spänningsdelaren 3555ohm. Eftersom jag har 2000ohm på andra sidan borde spänningen bli 3.2 volt.

Trycker man in knapp 2 (s2) så blir det sammanlagda motståndet på "ena sidan" av spänningsdelaren 941ohm. Eftersom jag har 2000ohm på andra sidan borde spänningen bli 1.6 volt.

Trycker man in knapp 3 (s3) så blir blir helt enkelt spänningen 0 volt.

Jag har medvetet inte omvandlat mina uträkningssvar till KiloOhm eller riktat in mig på vanliga värden i resistorserier utan visar här bara mina uträkningsresultat med godtycklig avrundning. =)

I detta exempel har jag använt 2kohm som det "fasta" motståndet eftersom det var så i det exempel som jag började att utgå ifrån, när jag räknade fram samma värden som h*n räknat fram till sin 5 knapps uppsättning.

Men min fråga är, hur ska jag tänka för att komma fram till ett bra värde för R1? Alltså jag har använt det som grund i alla mina uträkningar utan att jag vet riktigt varför jag haft just 2Kohm.

MVH Peter

Nu blir det ju lite skillnad på det du gjort och det H.O beskrev.

Poängen är som sagt var att en spänningsdelning inte är annat än ohms lag: spänningen = strömmen * resistansen

Som du ser så krävs det minst TVÅ faktorer för att kunna räkna ut rätt resistans, det räcker inte med att du vet spänningen, du måste veta strömmen.

Ska du ha en stege där du bara delar upp spänningen är det rätt enkelt: bestäm dig för en ström. Vi drar till med 1 mA.

Börja nere vid jord. Första motståndet R1 (för spänningen U1) skall vara U1/0,001 ohm.

För att räkna ut motståndet R2 så räknar du först ut vad R1+R2 måste vara, nämligen U2/0,001 ohm. Bara att dra bort R1 från den resultatet.

Sen fortsätter man så för varje spänning att räkna ut det totala motståndet "från jord" och den dra bort de övriga resistanserna.

Sen när du har kommit till sista spänningen så räknar du ut vilket motstånd du behöver sätta överst, i princip gör du på samma sätt där men den spänning du utgår från är matningsspänningen.


MEN, det du beskriver i ditt schema är inte riktigt en sån spännings-stege. Det du beskriver är mer än slags D/A-omvandling, du ska få olika värde ut beroende på vilken switch du trycker på.

Där beror det på hur du vill koppla switcharna. Nu verkar du valt att de sluter till jord, och då blir det ju betydligt enklare. Du borde kunna använda samma värde på alla motstånden för en enkel lösning. Du får då andra spänningar, men det fixar du ju i mjukvaran sen. Kör ett räkneexempel med 10 kohm för alla motstånden så ser du.

Vad man börjar med är lite en "erfarenhetsgrej". Du vill ha ett ganska högt motstånd för att det inte ska dra ström i onödan, men är motståndet FÖR högt får du andra problem.



Kan ju fortsätta lite med att det alltså handlar lite om vad man vill uppnå. Vill man ha specifika spänningar så blir det ganska komplext. Vill man bara ha spänningar "jämnt fördelade" är det enklare.

Det allra enklaste är som sagt var en kedja av lika stora motstånd. En annan variant är att varje motstånd är dubbel så stort som det föregående (tänk "binära tal"). Det finns också en variant som kallas R-2R-stege.

http://en.wikipedia.org/wiki/Resistor_ladder

Exakt vilket som passar bäst beror på hur man tänkt "styra" stegen och hur man tänkt ta ut signalen.

Man kan ju också tänka "omvänt", att du tar ut spänningen över motståndet i ena änden av stegen, de andra motstånden styr då "bara" strömmen genom det motståndet.