Divisor Resistivo de Tensao

CCarneiroInfo · 8 de março de 2009

Boa tarde pessoal.

Trabalho com reparo de fontes ATX e estou desenvolvendo um projeto de um testador de fonte ATX de PC.

A ideia a medir todas as tensoes da fonte em teste e enviar os dados medidos para o computador.

A questao é que para isso preciso usar um micro-controlador PIC ligado pela porta serial para repassar os dados para o PC, e infelizmente o PIC só aceita de 0 à +5V em suas entradas analogicas.

A primeira ideia que tive foi usar um divisor resistivo de tensão por 10.

Alguem sabe como calcular esse tipo de circuito, poderia me dar alguma explicação ?

No caso para as tensoes negativas como -5V e -12V, como poderia proceder para que essa tensão fique positiva sem ter que inverter a polaridade dos fios ? Isso porque, sera usado o terra da fonte para medir outras tensoes como +5V, +12V, etc.. e no caso, inverter a polaridade para media de tensoes negativas, so usando reles, so que nesse caso, seria impossivel, por que a uma frequencia de aproximadamente 10 Mhz, o rele iria bater 10 milhoes de vezes por segundo, isso porque preciso medir todas as tensoes da fonte, e apresentar todas elas no computador com o menor atraso possivel.

Isso tudo serial possivel com divisor resistivo, ou teria que usar um conversor analogico digital externo ?

No segundo caso, alguem conhece algum CI para essa tarefa e de preferência com saida serial ?

Qualquer ajuda sera muito bem vinda.

Lokasso · 9 de março de 2009

Um amplificador operacional operando na configuração inversora deve resolver seu problema.

Veja a pagina 2 deste pdf: (ou busque no google por "amplificador inversor") http://www.dsif.fee.unicamp.br/~fabiano/EE530/PDF/C%20-%20Circuitos%20com%20operacionais.pdf

Ai voce tem duas opções:

1 - voce calcula os resistores do ampop para que o "Av" (ganho de tensão) seja igual a -0,1 e poe a saida dele direto no AD do PIC (eu colocaria alguma protecao para garantir que a tensão de saida nao passe de 5V, como um zener ou algo do tipo, embora esta tensão nao deva superar 1,2v para -12V de entrada);

OU

2 - Calcule o AV=1 e coloque na saida do ampop o divisor de tensão que leva o sinal pro AD do PIC.

O ampop poderia ser por exemplo o LM741, mas acho que pro seu caso vale a pena procurar um duplo (TL072?).

CCarneiroInfo · 9 de março de 2009

Olá amigo.

Legal o pdf.

Mais a duvida mesmo nao é nem especificamente em relação ao circuito e sim ao calculo.

Nao consegui encontrar nada na internet que me ajudasse a solucionar esses calculos.

Só lembrando que esse mesmo circuito, tanto pode ser usado para aquele circuito do amplificador PWM com PIC que você esta me ajudando em outro topico, quanto para o medidor de tensão de fonte ATX, com apenas algumas modificações para o primeiro caso, que no caso vai tratar sinal de audio, e portanto deve possuir capacitores de desacoplamento, pois o principio inicial é o mesmo, ou seja, nos dois casos, vou usar conversor A/D para mandar o sinal para o PIC.

Agora, só uma duvida, não existe nenhum conversor AD externo que aceite receber sinal positivo/negativo pronto em CI ? Pelo menos ainda nao encontrei nenhum.

Qualquer ajuda, sera muito bem vinda.

Lokasso · 10 de março de 2009

O que você quer então é o cálculo para um divisor de tensão resistivo simples, é isso ?

Se for, a equação é bem simples, dê uma olhada aqui:

http://www.google.com.br/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=7&url=http%3A%2F%2Fwww.coisarada.net%2Fdownloads%2Fdoc_download%2F12-divisor.html&ei=F7u1Sb7WB4vcmQeWotDgCg&usg=AFQjCNHrH9Pt411WIydlYDt3AhH9x5dvdg&sig2=xER0tn5tam281otMz6By2A

Resumindo -> Vsaída = Ventrada*(Ra)/(Ra+Rb) onde:

Vsaída é a tensão da saída do divisor;

Ventrada é a tensão de entrada a se dividir (a da fonte, por exemplo);

Ra é o resistor que liga a saída à terra;

e Rb é o resistor que liga a entrada à saída.

Apenas enfatizo que a tensão de saída diminui ao se colocar uma carga no circuito, mas como no seu caso essa carga é de alta impedância (entrada do conversor AD), basta usar resistores de resistência bem mais baixa que a dita entrada e esse efeito se torna desprezível.

CCarneiroInfo · 10 de março de 2009

Na verdade, precisaria de um calculo usando opamp's, pois como você disse anteriormente, pra uma entrada de +12V, o ideal seria uma saida de 1,2V, então como gostei da sua sugestao, pretendo usar ela.

Ou seja, preciso calcular um opamp com um ganho de -0,1, mais não encontrei nada na rede para calcular isso.

O circuito dos sensores de tensão ja estão quase pronto, mais me deparei numa duvida para as tensoes de -12V e -5V.

Desenhei duas opções para o ckt, gostaria que me falassem a opção mais correta para medir tensoes negativas.

http://img231.imageshack.us/img231/1601/opcoesopamp.jpg

Ps.: usei resistores de 0R no desenho, pois ainda nao calculei os circuitos.

E assim que o ckt do sensor de tensão tiver pronto, posto aqui pra todos.

Brevemente tambem postarei o circuito de controle pra todos.

Qualquer ajuda sera sempre muito bem vinda.

AlfredoNick · 11 de março de 2009

Na verdade, precisaria de um calculo usando opamp's, pois como você disse anteriormente, pra uma entrada de +12V, o ideal seria uma saida de 1,2V, então como gostei da sua sugestao, pretendo usar ela.
Ou seja, preciso calcular um opamp com um ganho de -0,1, mais não encontrei nada na rede para calcular isso.

O circuito dos sensores de tensão ja estão quase pronto, mais me deparei numa duvida para as tensoes de -12V e -5V.

Desenhei duas opções para o ckt, gostaria que me falassem a opção mais correta para medir tensoes negativas.

http://img231.imageshack.us/img231/1601/opcoesopamp.jpg

Ps.: usei resistores de 0R no desenho, pois ainda nao calculei os circuitos.

E assim que o ckt do sensor de tensão tiver pronto, posto aqui pra todos.

Brevemente tambem postarei o circuito de controle pra todos.

Qualquer ajuda sera sempre muito bem vinda.

Faça um divisor resistivo por 10 e ligue este sinal a um amplificador inversor de ganho unitário. Vale lembrar que o AMPOP precisa ser alimentado com a fonte simétrica (+12 e -12V) nesse caso.

Lokasso · 11 de março de 2009

Na verdade, precisaria de um calculo usando opamp's, pois como você disse anteriormente, pra uma entrada de +12V, o ideal seria uma saida de 1,2V, então como gostei da sua sugestao, pretendo usar ela.
Ou seja, preciso calcular um opamp com um ganho de -0,1, mais não encontrei nada na rede para calcular isso.

Cara, nem precisava procurar, no PDF que passei tem isso. Segue a imagem da parte do PDF que tem o cálculo:

Note que de modo geral os valores dos resistores são POUCO importantes. O que importam mesmo é a RELAÇÃO entre eles. Eu disse pouco pois eles ainda possuem uma relevânica: a impedância de entrada e de saída. No seu caso, a impedância de entrada do circuito não precisa ser alta, mas SE precisasse, aí sim o valor deles seria importante. Além disso, quanto mais baixos os valores dos resistores, mais corrente circula no circuito, maior a potência dissipada e maior o consumo de corrente (que também não deve ser relevante no seu caso, já que o circuito não vai operar com baterias).

Eu usaria um de uns 4,7kΩ (já que tenho muitos deles por aqui), e calcularia o outro - veja que tanto faz se eu escolho R1=4,7kΩ ou R2=4,7kΩ, desde que respeitada a relação entre eles.

O circuito dos sensores de tensão ja estão quase pronto, mais me deparei numa duvida para as tensoes de -12V e -5V.

Desenhei duas opções para o ckt, gostaria que me falassem a opção mais correta para medir tensoes negativas.

http://img231.imageshack.us/img231/1601/opcoesopamp.jpg

O de baixo funcionaria conforme esperado, o de cima não.

Só mais duas coisas:

1 - eu colocaria divisores em TODAS as tensões, e calcularia de modo que a máxima tensão de saída fosse de mais ou menos 4,5V.

Razão A: imaginemos que você está medindo a linha de 5V de uma fonte, mas às vezes essa tensão passa um pouco de 5V, e isso não é bom para o ADC, ou ainda, você vai testar uma fonte que está com defeito, e ela está entregando 6V na linha de 5V. Então usando essa folga ganha-se um pouco de "segurança".

Razão B: boa parte da faixa de tensões aceitas pelo AD serão desprezadas se você usar Av=-10 para a linha de -12V. Ou seja, você vai perder resolução na leitura, já que o valor das leituras seria próximo de 1,2V e o ADC consegue ler até 5V.

2 - Acredito que +7V/-7V (+5V/-5V para ampops do tipo Rail-to-Rail) sejam suficientes para tensão de alimentação, mas pra ter certeza absoluta preciso dar uma olhada em uns datasheets (ou eventualmente consultar um professor - talvez dê pra fazer uma "gambiarra" e não usar alimentação simétrica).

Lokasso · 8 de abril de 2009

Demorei mas voltei com uma solucao rail-to-rail, que dispensa a gambiarra que eu propus ao usar zeners ou algo do tipo como protecao: segue uma imagem de exemplo, retirada do datasheet do OPA340. Este circuito serve exatamente para o que voce quer (para os -5V, para os -12V voce deve usar outros valores para os resistores).

9 de abril de 2009

Olá a todos

Aproveito o tópico aberto com o título Divisor de tensão, para pedir uma ajuda para um pergunta de iniciante sobre um circuito básico.

No curso que estou fazendo cheguei ao ponto de estudar a polarização dos transistores bipolares. Vi a polarização fixa, a polarização automática e, por fim, por divisão de tensão. É no exemplo dado sobre a divisão de tensão que surgiu a dúvida. Sem considerar os valores dos componentes, o circuito exemplo é o que segue abaixo:

O divisor de tensão usado para polarizar a base corresponde aos dois primeiros resistores (da esquerda para a direita) de 680 ohms ( terceiro de 680 é a RL ligada ao coletor). Por mais que eu tente visualizar um divisor de tensão não consigo. Para mim, em cc, são apenas dois resistores em série, já que o capacitor, em cc, está "aberto". Alguém concorda comigo? Se não, qual é o meu erro?

Agradeço a paciência.

Lokasso · 9 de abril de 2009

Não dá pra ver seu circuito no tamanho normal. O cdmazika diz que a imagem é de pornografia. Provavelmente você colocou um nome que em inglês pode ter uma conotação inadequada para as regras do image server.

9 de abril de 2009

Não dá pra ver seu circuito no tamanho normal. O cdmazika diz que a imagem é de pornografia. Provavelmente você colocou um nome que em inglês pode ter uma conotação inadequada para as regras do image server.

Estranho, quando clico nele no meu computador, abre a página normalmente.

Vou mudar o nome e ver o que acontece.

Obrigado pela atenção.

Up

Alguma alma gentil poderia responder a minha questão. Acredito que para a maioria das pessoas a questão deve ser bem simples, infelizmente não é para mim (caso contrário não a faria).

Novamente obrigado.

10 de abril de 2009

Up

Vale insistir, alguém irá entender as necessidades de um novato.

Pessoal, a questão é primária para vocês, por que não ajudar alguém mais limitado cognitivamente? vocês vão levar alguns segundos para responder. Então, gastem esses segundos.

Obrigado.

Digão AMD · 10 de abril de 2009

Caro Joagostini,

Esse circuito não faz a divisão de tensão proveniente da alimentação de 9VCC para polarizar a base do transistor. A divisão de tensão está sim, em cima do capacitor! Mas como esse capacitor não tem nenhuma ligação à base do transistor, não há divisão de tensão para o transistor. Nesse seu esquema o transistor será sim polarizado com o sinal alternado que entrar na sua base proveniente de um circuito externo. Portanto, ao meu ver, se você estava falando de divisor de tensão para a base do transistor, nesse seu circuito isso não existe ou então eu estou cego!

Abração,

R.Costa.

10 de abril de 2009

Caro Joagostini,
... Portanto, ao meu ver, se você estava falando de divisor de tensão para a base do transistor, nesse seu circuito isso não existe ou então eu estou cego!

Abração,

R.Costa.

Valeu digam

É a mesma sensação que eu tive, para DC ou CC, não há divisão de tensão. Portanto, acho que ao fazerem a apostila que estou estudando, ou eles erraram a figura ou a explicação é incompleta (faltou dizer que o divisor de tensão, no caso, é para AC ou CA).

Muito obrigado. Foi um alívio alguém confirmar a minha suspeita.

Digão AMD · 10 de abril de 2009

Caro Joagostini,

Penso eu, que se na apostila eles disseram que esse esquema seria um circuito polarizador de transistor por divisor de tensão, então, tem realmente erro aí.

(faltou dizer que o divisor de tensão, no caso, é para AC ou CA).

Eu não diria que isso é também um circuito divisor de tensão AC! Por que? Porque se você diz isso se baseando naquele capacitor de 100nF ligado ao GND/TERRA do circuito, ele ali só tem a função de "mandar embora, jogar fora" espúrios de tensão/ruídos provenientes da fonte de alimentação que no esquema é de 9VCC para a terra para que esses mesmos espúrios de tensão não viessem a "perturbar" a polarização da base do transistor via o segundo resistor de 680R, mantendo assim uma tensão continua "mais limpa" na base do transistor assim como uma correta polarização do mesmo. Pra resumir, o capacitor de 100nF ligado ao GND tem a função de ser um Desacoplador de sinais!

Grande Abraço,

Rodrigo Costa.

11 de abril de 2009

Caro Joagostini,
..Pra resumir, o capacitor de 100nF ligado ao GND tem a função de ser um Desacoplador de sinais!

Grande Abraço,

Rodrigo Costa.

Muito obrigado pela explicação. Agora tudo ficou mias claro. Já escrevi para os redatores da apostila questionando o circuito e a explicação. Mas como tudo é feito por carta, vai levar unas duas semanas para saber a resposta.

Valeu.