电压采样电路

问题：

一般使用MCU的ADC功能来实现电压监控。但是外围电路的不同会有不同的采样精度。本文主要记录两种电压采样电路。

典型电路

 图 1 电压经过分压之后，输入到ADC模块

图 2 采样电压经过运放之后，进行电压采样

具体分析

第一种电路：

直接分压之后，输入到ADC模块。在其右侧为左侧的等效电路（诺顿定理或戴维宁定理）。由等效电路可以知道，采样电路串接R_等效电阻，如果其与MCU的内阻差别很大，则可以直接将R_等效电阻忽略。（R_等效电阻《 R_内阻）

但是如果R_等效电阻与R_内阻是在一个量级上的阻值，则R等效电阻引起的误差不可忽略。这第一种电压采样是不合适的。

第二种电路：

电压经过运行（跟随器）之后，输入到MCU的ADC模块，图2右侧是左侧的等效电路图。

由于运放具有输入电阻无穷大，而输出电阻无穷小的特点。

则R等效电阻与运放的输入电阻相比较，可以忽略。输入到运行正极的电压等于Uin+，这样Uout=Uin+。

而运放的输出电阻无穷小，其与MCU的内阻相比较，可以忽略。在运放的输出电阻上，基本上没有电压损耗。近似Uout全部输入到MCU的ADC模块，由电路产生的电压误差很小。

这种添加运放隔离的电路进行电压采样，误差很小，精度较高