原创 用Excel计算A-D电平移位器的电阻值

对此持批评态度的人认为电阻网络会加大电源电压负载并带来畸变。我们可将此限制作到Microsoft Excel中，确保电阻值不引起输入过载。另外，也要考虑到有些ADC在高电源阻抗下不能很好地 工作，所以可能需要用适当的运放进行缓冲。

我们需要用基尔霍夫定律计算电阻值，基尔霍夫定律为：流入各节点的电流之和为零。对于三个电阻的连接点有：

(V_IN-V_AD)/R1+(V_DD-V_AD)/R2+(V_SS-V_AD)/R3=0 (1)

例如，假设V_DD=5V、V_SS=0V、V_IN=5V，ADC输入必须在0~2.5V之间。V_IN=-5V时，为满足V_AD=0V，可将以上值代入式(1)有：

(-5/R1)+(5/R2)=0 (2)

当V_IN=+5V时，如要使输入为2.5V，可代入式(1)有：

(2.5/R1)+(2.5/R2)-(2.5/R3)=0 (3)

这时，得到两个三元方程，有一个自由度。这个问题可进一步用下列方法解决。设V_SS恒等于1，重新整理式(1)可得下式：

V_AD=[(-R2×R3×V_IN)-R1×R3×V_DD]/[(-R1×R2)-(R2×R3)-(R1×R3)] (4)

每一次做这种工作，过程都很繁琐。而Excel有一称为“解算器”的特点，即一旦设置好，解算器很容易做完整个工作。按下述方法使用解算器。

在Windows中，进入控制面板，选择添加/删除程序选项，选择Microsoft Office，进行更改或更新安装。在表上找到Excel，为添加Solver组件，选择“从我的计算机运行”。按照提示完成安装，再运行Excel，点击“工具”下的“插件”，选择该项。此后，按照出现的提示进行。

装入ADinput.xls工作表之后，打开该工作表如图2所示。将参数输入到B5~B9单元。B14单元包含公式1，可对下式作最小条件修正：

=((V_inMin-V_adMin)/RE1+(V_dd-V_adMin)/RE2)-V_adMin/RE3

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