关于stm32F103 adc的外围电路

钟宇泉 · 发表于 2019-3-9 09:16:36

遇到一个电路，然后在分析的时候感觉想不通，想请教一下大家

在A处输入1MA的电流

则C的输出电压=10V*(2.49+4.99)/4.99=14.98998V >5V （公式是我从网上看来的同相放大电路计算公式）

即C处实际输出为5V

在经过D处IN4148的过度我觉得这里的意思是d的电压是不会超过3.3V

如此便能实现通过检测电流达到检查一个开关量是否开启

对此我的疑问如下

那么这里A处的1MA需要是一个短时间的电流。不然不就等于直接给3.3V加了一个反向电压。因为是短时间的电流。也不会对其他3.3V的供电器件造成影响

如果我上面没理解错的话，如果给加了一个长时间的1ma电流在a处，那么将会导致其他器件的不正常工作？

edmund1234 · 发表于 2019-3-9 09:16:37

钟宇泉发表于 2019-3-10 13:03
十分感谢你的解惑已经明白是怎么回事了。翻了一下模电的书运放的同相输入端应当看为输入阻抗无穷大。所 ...

若运放的输出超过3.6V时，会不会影响到电源网络呢？
电路分析要用等效电路，运放的输出超过3.6V时，等效电路就是，有一个3.6V~5V的电源，经过一电阻R309接到现有的电源。
这时需要多一个参数才知道会不会对电源网络的影响，这参数是+3.3V最低消耗电流（即3.3v稳压管输出电流（最低值））。
如果 5V/R309 <= +3.3V的电流最低值，则不会影响电源网络。
还记得我在前面的回帖，建议你把R309改为4.7K~10K?

peng1554 · 发表于 2019-3-9 10:24:15

帮顶~~

edmund1234 · 发表于 2019-3-9 14:04:26

首先， A点输入的不是电流，而是电压，也许你的电路是把A点接到测量电流的取样电阻上，所以你就以为输入的是电流
A在1mA的时候D是多少伏，从你给出的电路图不可能有答案，因为缺了取样电阻的值
别多想那二极管的事，它只是起到保护作用，如果说， ADC_IN9只有接到CPU，那么这二极管是有点多余的，把R309 用4.7K即可起到保护的作用。
为什么说这二极管是多余的呢，因为CPU的IO都内藏着这样的保护二极管，而且其特性远比这1n4148好多了，在1n4148还没开始导道前，内部保护二极管就已经导通了，只需要把外围的限流电阻足够大，它就能起到很好的保护作用，所以我建议你把R309改到4.7K

钟宇泉 · 发表于 2019-3-9 17:16:11

本帖最后由钟宇泉于 2019-3-9 17:19 编辑

edmund1234 发表于 2019-3-9 14:04
首先， A点输入的不是电流，而是电压，也许你的电路是把A点接到测量电流的取样电阻上，所以你就以为输入 ...

感谢你的回复
比如说某宝的这个产品
https://detail.tmall.com/item.ht ... ed55e27b&abbucket=8
希望测量该输出电流那么此时A处的输入即是电流了

然后我假设A处电流为1MA是那么B处的电压不是10V吗？然后C出的输出值是我用公式计算的

关于这句"别多想那二极管的事，它只是起到保护作用" 我纠结的地方在于要是IN4148导通了，那么会对3.3V的供电网路产生影响吗？我分析不出来。。。。

有哪里说的不对，还望指教。感谢

edmund1234 · 发表于 2019-3-9 18:15:26

本帖最后由 edmund1234 于 2019-3-9 18:17 编辑

钟宇泉发表于 2019-3-9 17:16
感谢你的回复
比如说某宝的这个产品
https://detail.tmall.com/item.ht ... ed55e27b&abbucket=8

那你还欠了个电流采样电阻

edmund1234 · 发表于 2019-3-9 18:19:45

钟宇泉发表于 2019-3-9 17:16
感谢你的回复
比如说某宝的这个产品
https://detail.tmall.com/item.ht ... ed55e27b&abbucket=8

1n4148导通的条件，是要运放的输出电压高于~3.3V时，那已经是电流超出你要测量的极限了

edmund1234 · 发表于 2019-3-9 18:27:27

钟宇泉发表于 2019-3-9 17:16
感谢你的回复
比如说某宝的这个产品
https://detail.tmall.com/item.ht ... ed55e27b&abbucket=8

1n4148会导通的条件，是当运放输出大于或~=3.3V, C或D点在你设计的最大电流（20mA）时，是不应该超过3.3V。要是超过了3.3V, CPU的ADC还能采样到有效的数据吗？

你的公式是基于输入电流的假设的，忘记它吧

edmund1234 · 发表于 2019-3-9 18:34:27

钟宇泉发表于 2019-3-9 17:16
感谢你的回复
比如说某宝的这个产品
https://detail.tmall.com/item.ht ... ed55e27b&abbucket=8

你觉得我在5楼贴的图，要测量的电流是从哪儿流过的？是R1 还是 R2? 想清楚为什么我说它不是输入电流的电路吗？

钟宇泉 · 发表于 2019-3-10 13:03:38

本帖最后由钟宇泉于 2019-3-10 13:14 编辑

edmund1234 发表于 2019-3-9 18:34
你觉得我在5楼贴的图，要测量的电流是从哪儿流过的？是R1 还是 R2? 想清楚为什么我说它不是输入电流的电 ...

十分感谢你的解惑已经明白是怎么回事了。翻了一下模电的书  运放的同相输入端应当看为输入阻抗无穷大。所以电流是往R1走的
是我基础知识不扎实  贴出的电路确实少了一个采样电阻
从新贴出
现在并附上电流的计算

这里我想钻一个牛角尖撇开CPU自带的保护二极管
"别多想那二极管的事，它只是起到保护作用，如果说， ADC_IN9只有接到CPU，那么这二极管是有点多余的，把R309 用4.7K即可起到保护的作用。
为什么说这二极管是多余的呢，因为CPU的IO都内藏着这样的保护二极管，而且其特性远比这1n4148好多了，在1n4148还没开始导道前，内部保护二极管就已经导通了，只需要把外围的限流电阻足够大，它就能起到很好的保护作用，所以我建议你把R309改到4.7K"
ADC_IN9是直接接到STM32上的ADC引脚
那么IN4148的作用是用于保护的电路的。由表可知电流达到24MA的时候此时的运放的输出电压3.6V那么这里我还是有一点想不通。这里IN4148导通后那么就相当于给电路的3.3V 加上了一个反向3.6V的电压这样不会导致电路的电源网络出问题？其他模块的供电出现情况  这里是我纠结的地方  这样怎么算是保护呢？

edmund1234 · 发表于 2019-3-10 13:16:49

钟宇泉发表于 2019-3-10 13:03
十分感谢你的解惑已经明白是怎么回事了。翻了一下模电的书运放的同相输入端应当看为输入阻抗无穷大。所 ...

你的运算放大倍数的公式错了 G = (R305+R307)/R307 ~=1.5倍

edmund1234 · 发表于 2019-3-10 13:18:50

钟宇泉发表于 2019-3-10 13:03
十分感谢你的解惑已经明白是怎么回事了。翻了一下模电的书运放的同相输入端应当看为输入阻抗无穷大。所 ...

“由表可知电流达到24MA的时候此时的运放的输出电压3.6V”

这结论是从何而来的确？

钟宇泉 · 发表于 2019-3-10 13:36:54

edmund1234 发表于 2019-3-10 13:18
“由表可知电流达到24MA的时候此时的运放的输出电压3.6V”

这结论是从何而来的确？

糊涂了，截图放错了

钟宇泉 · 发表于 2019-3-10 13:49:47

edmund1234 发表于 2019-3-10 13:37
若运放的输出超过3.6V时，会不会影响到电源网络呢？
电路分析要用等效电路，运放的输出超过3.6V时， ...

这时需要多一个参数才知道会不会对电源网络的影响，这参数是+3.3V最低消耗电流（即3.3v稳压管输出电流（最低值））。

我以LM1117-3.3为例这个是我经常用的
Quiescent Current 静态电流 10MA
Output Current 输出电流 1200MA
前辈所指的最低消耗电流是?

钟宇泉 · 发表于 2019-3-10 13:51:27

edmund1234 发表于 2019-3-10 13:37
若运放的输出超过3.6V时，会不会影响到电源网络呢？
电路分析要用等效电路，运放的输出超过3.6V时， ...

附上1117的器件手册

edmund1234 · 发表于 2019-3-10 13:56:26

钟宇泉发表于 2019-3-10 13:49
这时需要多一个参数才知道会不会对电源网络的影响，这参数是+3.3V最低消耗电流（即3.3v稳压管输出电流（ ...

你误会了，这最低电流是指你所有接到+3.3V电源的元件（稳压管除外），所消耗的电流的最小值
比如，你的CPU，它会在最省电时用了多少电流？

钟宇泉 · 发表于 2019-3-10 14:00:51

edmund1234 发表于 2019-3-10 13:56
你误会了，这最低电流是指你所有接到+3.3V电源的元件（稳压管除外），所消耗的电流的最小值
比如，你 ...

明白了。感谢前辈的指点

edmund1234 · 发表于 2019-3-10 14:03:07

本帖最后由 edmund1234 于 2019-3-10 14:05 编辑

之前写错了，应该是（5-3.3)/R309
其实你不用算得太认真了，一般我们都会把(5V-3.3V)/R309设计成，远远小于消耗电流的，比如(5-3.3)/4700=361uA
但如果用你之前的值100R, 流向+3.3V的电流是（5-3.3)/100=17mA, 这恐怕就会对3.3V有影响了