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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: jeremylf en 30 de Abril de 2011, 16:02:21

Título: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: jeremylf en 30 de Abril de 2011, 16:02:21
Hola.

Acabo de hacer y probar el circuito adjuntado que es para tener en la entrada ADC de un pic desde 0 a 5V correspondientes a -20 y 20V. Quiero saber si podrian darle una mirada y verificar que todo este bien o si le falta algo... gracias.
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Suky en 30 de Abril de 2011, 18:26:10
Hola jeremylf. Puede que te interese el siguiente circuito para adaptar los niveles de tensión:

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=34620.0;attach=15646)

Este tipo de circuito se emplea en algunos conversores que permiten a la entrada +/-10V (otros valores de R) pero que internamente tienen un conversor de 0-5V  ;-)

La Rs que ve el ADC ronda los 2.6k. Rl que ve la fuente, ~23k.


Saludos!
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: jeremylf en 30 de Abril de 2011, 20:27:42
Hmmm.. no entiendo muy bien el proposito de ese circuito. Lo estoy probando en el proteus y a cualquier entrada la salida siempre es 5v, eso debe servirme para algo?

De todas formas, gracias suky por todo!
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Suky en 30 de Abril de 2011, 21:09:52
Hmmm.. no entiendo muy bien el proposito de ese circuito. Lo estoy probando en el proteus y a cualquier entrada la salida siempre es 5v, eso debe servirme para algo?

De todas formas, gracias suky por todo!

Como que a cualquier entrada da siempre 5V?  :shock: Lo estás probando mal  :mrgreen: Imagen adjunta  ;-)
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: jeremylf en 30 de Abril de 2011, 22:42:43
que raro, mira
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Suky en 30 de Abril de 2011, 23:13:55
 :shock: No entiendo nada! Yo el circuito lo saque del siguiente conversor: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tlc3574.pdf (pag 38)

Despues en proteus fui cambiando los valores para que de para +/-20V  :tongue: Habría que hacer los cálculos del circuito y verificarlo  :?


Saludos!
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: bigluis en 01 de Mayo de 2011, 01:12:55
Talves estas simulando las resistencias en modo digital, lo que hace que el voltaje del otro pin de la resistencia sea igual a 5V
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: jeremylf en 01 de Mayo de 2011, 01:36:37
Pues nose que,  pero cerre lo que estaba haciendo en una simulacion, habri otro isis lo hice de nuevo y todo ok. Grecias suky estare analizando ese esquema... Mientras, sabes de alguna limitacion o algun inconveniente con eso ? Pues por la simplicidad que tiene...

Gracias!
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Nocturno en 01 de Mayo de 2011, 01:56:46
Es muy interesante el circuito debido a su simpleza, pero ¿sabéis cómo se hacen los cálculos de resistencias para nuevos rangos de entrada o salida?
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: jeremylf en 01 de Mayo de 2011, 03:28:13
Es muy interesante el circuito debido a su simpleza, pero ¿sabéis cómo se hacen los cálculos de resistencias para nuevos rangos de entrada o salida?
almenos yo, me supongo que es con norton o crichof (estupido curso, lo lleve hace medio año y ya ni me acuerdo los nombres  :oops:)jajaja
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: jeremylf en 01 de Mayo de 2011, 03:54:00
Bueno analizando el circuito, la res de 100 no hace nada ahi y mas bien creo que solo sirve para adaptar impedancias verda?

Acabo de analizar el circuito con nodos y ciertamente esta todo bien =D

Tambien, como seguridad deberia de poner un zener de 5.1v protegiendo contra voltajes positivos o negativos que sobrepasen lo permitido por el PIC
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: stk500 en 01 de Mayo de 2011, 10:14:46
pues aqui esta la formula  http://es.wikipedia.org/wiki/Divisor_de_tensi%C3%B3n

creo tambien haberlo leido en los tutorial Compiler CCS
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Suky en 01 de Mayo de 2011, 10:48:56
Pues nose que,  pero cerre lo que estaba haciendo en una simulacion, habri otro isis lo hice de nuevo y todo ok. Grecias suky estare analizando ese esquema... Mientras, sabes de alguna limitacion o algun inconveniente con eso ? Pues por la simplicidad que tiene...

Gracias!

Es circuito es totalmente lineal por el solo uso de resistencias, ahora como limite está no sobrepasar los valores de entrada +/-20V para el cual fue calculado, ya que al ser lineal ese sobre-valor se va ver directamente en la salida, o sea un valor superior a 5V o inferior a 0V. Pero con un diodo zener, o capaz que mejor aun 2 diodos Schottky te limitas al rango de -0.3V a 5.3V.

Es muy interesante el circuito debido a su simpleza, pero ¿sabéis cómo se hacen los cálculos de resistencias para nuevos rangos de entrada o salida?

Realmente no lo analice, me acorde de haberlo visto en ese datasheet y luego jugué con los valores en proteus, como salio rápido creo que fue la mejor opción  :D Seguramente hay que hacer un análisis de malla de kirchoff para los valores extremos y sacar algún sistema de ecuaciones  :?

pues aqui esta la formula  http://es.wikipedia.org/wiki/Divisor_de_tensi%C3%B3n

creo tambien haberlo leido en los tutorial Compiler CCS

Me parece que no es tan fácil!  :D


Saludos!
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Nocturno en 01 de Mayo de 2011, 12:46:29
Efectivamente, no es tan fácil Rafa, porque lleva resistencias en serie delante y detrás.
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: stk500 en 01 de Mayo de 2011, 13:46:57
 :x Claro que no es tan facil por la tolerancia, pero haga como lo haga tendra una minima tolerancia, digo yo, no?
segun he estado leyendo no es tan fiable pero asi es que se calcula o sino tendra que usar convertidores lineares y tampoco es tan facil  :D :D
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: jeremylf en 01 de Mayo de 2011, 17:58:49
Pues yo lo analice con nodos y efectivamente a una entrada de 20V me sale 4.981132075V en la salida. Otra cosa, la R de 100ohm es para adaptar impedancias no? Pues, en mi análisis no la he tomado en cuenta ya que esta practicamente al aire.
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Suky en 01 de Mayo de 2011, 18:23:06
Pues yo lo analice con nodos y efectivamente a una entrada de 20V me sale 4.981132075V en la salida. Otra cosa, la R de 100ohm es para adaptar impedancias no? Pues, en mi análisis no la he tomado en cuenta ya que esta practicamente al aire.

Claro, en el análisis la resistencia de 100R no tiene efecto. Es lo mismo que una resistencia de 100R que se coloca entre el pulsador, su resistencia pull-up y el pin del microcontrolador, parece ser que no tiene ningún efecto pero se coloca  :? En paralelo a la resistencia de 5k y 6.6k, o despues de la R de 100 ohm, colocaría diodos Schottky, eso asegura cierto rango de tensiones y protege bajo 0V y sobre 5V, cosa que no hace un zener. En el foro ya se a hablado de esa manera de proteger la entrada de un microcontrolador  ;-)



Saludos!
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Suky en 01 de Mayo de 2011, 19:07:47
Al final el calculo es bastante sencillo, solo hay que pensar en 2 divisores resistivos distintos según la entrada en Vin. En un caso quiero que sea 0V, por lo que en R3 no circula corriente, y en otro caso quiero que sea Vcc por lo tanto en R2 no circula corriente:

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=34620.0;attach=15676)


Adjunto un excel que calcula los valores. R1 es la común en ambos divisores, así que se necesita fijarle un valor a priori.


Saludos!
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Leon Pic en 01 de Mayo de 2011, 22:53:38
No conocía este circuito.
La verdad, se lo ve muy interesante.

Por cierto. Muchas gracias Suky por el archivo adjunto.
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: RALF2 en 01 de Mayo de 2011, 23:19:47
Que tal amigos!
Para determinar el voltaje de salida del ultimo circuito colocado por suky pueden utilizar la siguiente ecuacion que sale simplemente de aplicar superposicion al circuitico  :mrgreen:
que esta en el adjunto.

Saludos
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Suky en 01 de Mayo de 2011, 23:22:54
Que tal amigos!
Para determinar el voltaje de salida del ultimo circuito colocado por suky pueden utilizar la siguiente ecuacion que sale simplemente de aplicar superposicion al circuitico  :mrgreen:
que esta en el adjunto.

Saludos


Gracias! Sirve para controlar, pero no para calcular sus valores  :)
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: RALF2 en 01 de Mayo de 2011, 23:42:31
Citar
Gracias! Sirve para controlar, pero no para calcular sus valores  Smile

Epale suky!
La ecuacion que coloque permite determinar el voltaje de salida para cualquier voltaje y resistencias utilizada en el circuito que colocastes  :mrgreen:
Para determinar los valores de las resistencias para un voltaje dado a la salida me temo que con el programa que colocastes y los circuitos equivalentes que colocas en el programa no funcionara, porque como colocoque en la ecuacion hay unos paralelos que no veo en tus circuitos equivalentes que colocastes, asi que, si se emplea ese programa para calcular los valores de las resistencias suponte para un Vin de -10 a +10V y los valores que te de las resitencias en el programa lo introduces en la ecuacion que colocque y veras que por ejemplo para los cuando vin vale 10v el voltaje a la salida no dara 5volt.
Revizalo bien amigo para que veas  :mrgreen:
Aplicale superposicion al circuito para determinar el voltaje de salida y asi podras verlo mejor  ;-)
Nota: Claro esta no sirve para calcular los valores de la resistencoa para unos voltajes dado pero si te permitte determinar si los valores que calculastes para las resistencias son correctos  :mrgreen:

Saludos
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Suky en 01 de Mayo de 2011, 23:49:57
Citar
Gracias! Sirve para controlar, pero no para calcular sus valores  Smile

Epale suky!
La ecuacion que coloque permite determinar el voltaje de salida para cualquier voltaje y resistencias utilizada en el circuito que colocastes  :mrgreen:
Para determinar los valores de las resistencias para un voltaje dado a la salida me temo que con el programa que colocastes y los circuitos equivalentes que colocas en el programa no funcionara, porque como colocoque en la ecuacion hay unos paralelos que no veo en tus circuitos equivalentes que colocastes, asi que, si se emplea ese programa para calcular los valores de las resistencias suponte para un Vin de -10 a +10V y los valores que te de las resitencias en el programa lo introduces en la ecuacion que colocque y veras que por ejemplo para los cuando vin vale 10v el voltaje a la salida no dara 5volt.
Revizalo bien amigo para que veas  :mrgreen:
Aplicale superposicion al circuito para determinar el voltaje de salida y asi podras verlo mejor  ;-)
Nota: Claro esta no sirve para calcular los valores de la resistencoa para unos voltajes dado pero si te permitte determinar si los valores que calculastes para las resistencias son correctos  :mrgreen:

Saludos

mmm.. Me parece que entonces está mal la ecuación que colocas, porque probando en proteus si corresponden los valores  :mrgreen: Para +/-20V, +/-15V y +/-10V..... Capaz que es proteus, podrías hacer un análisis de malla para asegurarnos  ;-)  :mrgreen: :mrgreen:


Saludos!
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: RALF2 en 02 de Mayo de 2011, 00:06:08
Citar
mmm.. Me parece que entonces está mal la ecuación que colocas, porque probando en proteus si corresponden los valores  Mr. Green Para +/-20V, +/-15V y +/-10V..... Capaz que es proteus, podrías hacer un análisis de malla para asegurarnos  wink  Mr. Green Mr. Green

Ok suky revizando de nuevo tu programa veo que si funciona correctamente para determinarlos valores de las resistencias como indicabas  :mrgreen:
Meti la pata cuando ingrese los datos en la calculadora  :oops:
Me causo algo de confucion tambien los circuitos equivalentes que empleastes con dos resistencias. 

No obstante como dije la formula que coloque la cual sale de aplicar una simple superposicion al circuito funciona perfectamente.


Saludos
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Suky en 02 de Mayo de 2011, 00:29:15
Meti la pata cuando ingrese los datos en la calculadora  :oops:

Me parecía que algo de eso era.  :? Porque en proteus usaba el circuito completo, de las 3 resistencias, no los simplificados  ;-)

Entonces me quedo tranquilo  8)


Saludos!
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: jeremylf en 02 de Mayo de 2011, 01:47:04
Bueno, lo estoy probando asi: Para +- 30V maximos. Entonces, segun la hoja propuesta por suky (muchas gracias =D) R1=30K, R2=5K, R3=6K y, no tan importante, R4=100ohm.

Obviamente, y por el momento, para tener estos valores estoy haciendo lo siguiente: Para la de 30K estoy poniendo enserie dos res de 15K de 1/8w. Para la de 5K en serie van 1K y dos 2K. Y para la de 6K, tres res de 2K.

He puesto tambien, depues de la R de 100ohm un zener de 5.1 a tierra.

Lo estoy probando y parece que consume mucho el circuito, creo q habra que poner a la entrada un opamp en modo seguidor alimentado con +-30V ???  :shock:


Bueno, seguire con mis pruebas, muchas gracias suky te pasaste con la hoja! =D
Salu2
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: jeremylf en 02 de Mayo de 2011, 15:12:11
Bueno, siguiendo con las pruebas, ese problema era por las "bajas" resistencias que de alguna forma hacian que, en una fuente regulable que tengo, cuando esta estaba en 0v (y en el multimetro salia 0v efectivamente), al conectarla al circuito se subia a 1.6v =S  Ahora, he cambiado los valores por R1=300k, R2=50K y R3=60K respectivamente, y ahora se va hasta 0.3v nomas. Ahora, con esto, Rs se va por los aires al parecer pero almenos de poner un opamp seguidor ya solo seria alimentado con 0 y 5v... eso creo... :mrgreen:
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Suky en 02 de Mayo de 2011, 15:58:46
Ahora, con esto, Rs se va por los aires al parecer pero almenos de poner un opamp seguidor ya solo seria alimentado con 0 y 5v... eso creo... :mrgreen:


Un AO Rail-to-rail, de entrada y salida, sino en los valores limites vas a tener un recorte  :?
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: bigluis en 02 de Mayo de 2011, 19:08:14
Un procedimiento un poco más loco podría ser lo siguiente:

Aplicando Analisis nodal al primer circuito de la izquierda de la siguiente figura

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=34620.0;attach=15676)

Obtenemos

$$\left( {{\it R1}}^{-1}+{{\it R2}}^{-1}+{{\it R3}}^{-1} \right) {\it Vout}-{\frac {{\it Vcc}}{{\it R2}}}-{\frac {{\it Vin}}{{\it R1}}}=0

Como deseamos encontrar los valores de las resistencias debemos sustituir los valores a los voltajes, primero Vout=5, Vin=20 y Vcc=5 y obtenemos:

$$-15\,{{\it R1}}^{-1}+5\,{{\it R3}}^{-1}=0

Luego Vout=0,Vin=-20 y Vcc=5 y obtenemos:

$$-5\,{{\it R2}}^{-1}+20\,{{\it R1}}^{-1}=0

Y a partir de estas dos ecuaciones despejamos R2 y R3 en funcion de R1 y obtenemos

$${\it R2}=1/4\,{\it R1}
     y     
$${\it R3}=1/3\,{\it R1}

Y finalmente sustituimos el valor de R1=20k y obtenemos que R2=5k y que R3=6.666667k. Aunque considero que lo mejor es dar los valores de R1=10k, R2=2.7k y R3=3.3k ya que son valores comerciales comunes y muy aproximados a los que necesitamos.
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: Nocturno en 03 de Mayo de 2011, 02:28:03
¡Genial!, gracias bigluis.
Título: Re: Circuito -20V->+20V en el PIC 0v->5V
Publicado por: DANIEL_KASH en 20 de Octubre de 2011, 07:34:58


Hola a todos...


Soy nuevo en el foro, mas no en el tema de los maravillosisimos PIC's, y en verdad que me he quedado fascinado con este tema, apesar de que ya tiene tiempo que se dejo de comentar, analizando detenidamente todas y cada una de las aportaciones de todos ustedes me han surgido algunas dudas...
1)Dada la naturaleza de funcionamiento del circuito, esto no sirve para acoplar señales inferiores a 5V por ejemplo de -1V a 1V... o no?
2)Para todo esto, que nombre recibe este maravilloso arreglo...???
3)En el archivo de excel que subio Suky hay dos peculiaridades, una es que al manejar voltajes inferiores a 5 da las resistencias negativas, y exactamente a que se refiere con RS y RL...???

Gracias, y espero me puedan ayudar con esto, saludos desde México!!! :-/