第1个回答 2015-11-14
既然你设计有20V的量程，而你的运放电路那块是正向放大，正向放大，最小的放大倍数都是1 ，如果你输入20V电压，运放饱和了， 并且也超过了ADC的输入范围，你的ADC的参考电压是5V，则输入到ADC的电压最大就是5V。可以将运放设计成反向放大。数据由单片机处理再反向过来。还有，如果是反向放大的话，输入信号20V，则超过了运放的电源电压。差模输入电压范围一般是低于运放的电源电压的，共模输入也是一样，你可以看如果要做到20V的输入量程，要么在输入的地方做一级电阻分压，降低输入到运放的电压到24V。但是做反向放大的注意输入阻抗，一般电压表的输入阻抗越大越好。还有做好输入端的保护，在负输入端加一个22V的稳压管比较妥当，防止过牙烧毁运放。在ADC的输入的地方加一个5.6V的稳压管，防止运放输出过大损坏ADC，运放这个电路，放大倍数是1, 11, 101，是否有误差出现？
量程切换这块，考虑2个问题，
1. 如果输入电压变化很快，你的切换将会很多，基本上输入到数码管上，你是看不清楚的，所以在软件上加一个平均滤波算法，使得显示更稳定。当然如果只是做电压表的话，硬件上加一级有源低通滤波器的话就更好，1，可以滤除高频干扰，2，可以使采集的信号变化缓慢，利于采集的稳定和显示。在加上软件滤波算法。可以进一步稳定。
2. 电子开关切换是需要时间的，如果检测到信号过小，需要切换到大量程，先不要断开当前量程开关，而是要先打开大量程开关，再来关闭小量程开关。可以防止切换的一瞬间，因运放处于开环状态，输出一个大尖峰电压到ADC。在硬件上，可以在模拟电子开关和反馈电阻之间接入一个小电容，也可以防止进入开关状态。还有，这个电容还可以起到滤除高频干扰的作用。