E’ molto semplice realizzare un divisore di tensione utilizzando due semplici resistenze. Nella teoria è sufficiente prendere due componenti dello stesso identico valore e il gioco è fatto. Ma nella realtà è altamente improbabile che nella scatola dei componenti elettronici in laboratorio ci siano proprio due resistenze esattamente uguali. In questo articolo realizziamo un semplice tool software per scovare le due resistenze di valore ohmico più omogeneo, in modo da realizzare un divisore di tensione ottimale.
Il divisore di tensione
Il divisore di tensione è un particolare partitore elettrico in cui passa la medesima corrente dalle resistenze utilizzate. Esso ha lo scopo di ripartire la tensione ai vari nodi delle resistenze stesse.
Una tipica applicazione del divisore di tensione si ha nell’utilizzo degli amplificatori operazionali alimentati a tensione singola. Solitamente in questo tipo di configurazione, una tensione pari a VCC/2 deve essere applicata al piedino non invertente dell’operazionale, in modo da farlo lavorare in una zona lineare compresa tra 0 V e VCC/2. Quando l’uscita del operazionale deve essere immessa all’ingresso di un sistema ADC è ovvio che serve la più alta precisione possibile di offset, in modo che l’uscita stessa, allo stato di riposo, si trovi proprio a metà strada dell’escursione possibile dei componenti. Scegliendo dunque due resistenze di partitore di valore non uguale, è sicuro che tale uscita non sarà esattamente pari alla metà della tensione, pertanto i sistemi di misura saranno affetti dalla presenza di un leggero offset che, a volte, può risultare fastidioso.
Si supponga dunque di avere un certo insieme di resistenze di valore noto. Tale valore deve essere misurato con un tester di precisione, in modo da poter calcolare esattamente, è il più precisamente possibile, il valore dei vari componenti. Occorre, dunque, calcolare e catalogare il valore di ogni singola resistenza e numerarla tramite un numero progressivo, in modo da poter risalire ad essa in modo facile. Il seguente script, realizzato in Pari/GP, ci aiuterà a eseguire tutte le possibili combinazioni tra i componenti, alla ricerca delle della minore differenza relativa tra le varie resistenze. E’ da notare che tale differenza non è quella assoluta, in quanto si capisce bene che una piccola differenza tra due resistenze di piccolo valore potrebbe essere più determinante di una grossa differenza tra due resistenze più grandi. Pertanto occorre, innanzitutto, normalizzare il valore delle resistenze in esame, in modo che il loro valore rientri in un range prestabilito (0-1). Dopodiché lo script eseguirà, e calcolerà, tutte le possibili combinazioni tra le due resistenze e calcolerà la relativa differenza. Il software, infine, andrà a scegliere tra queste resistenze le due che esso reputa il più vicine tra di loro. Si badi bene a catalogare con pazienza e precisione tutte le resistenze in proprio possesso.
/* Questo programma sceglie 2 resistenze piu’ vicine */
{
vettore1=[552,566,555,565,560,563,562,561];
vettore2=vettore1;
massimo=0;
for(k=1,length(vettore2),
vettore2[k]=vettore2[k]*1.0; /* Predispone punto decimale */
if(vettore2[k]>massimo,
massimo=vettore2[k];
);
);
for(k=1,length(vettore2),
vettore2[k]=vettore2[k]/massimo;
);
max_diff=10000000000;
for(k=1,length(vettore2)-1,
for(i=k+1,length(vettore2),
d=abs(vettore2[k]-vettore2[i]);
if(d<max_diff,
max_diff=d;
r1=k;
r2=i;
);
);
);
print(“Resistenze “,vettore1);
print(“Resistenze n. “,r1,” e “,r2);
print(vettore1[r1],” “,vettore1[r2]);
}
