你好，我是一颗电阻，我想和你说……

我虽然是一颗小小电阻

但也特别重要

大家好，我是一颗ADC分压电阻，常见阻值有 10kΩ、22kΩ、47kΩ、100kΩ、200kΩ、499kΩ、1MΩ（1兆欧，等于1000kΩ）、2.2MΩ……

我常被用于检测外部输入电压的变化。

我的技能是——能将外部电压分压到0-3.3V，再被adc采集到。

我常见的应用是——手机/蓝牙/无人机等设备的精确电量显示……

那可能就有人说了

不就是电量显示吗？

事实上，用得好，我是精确显示电量的好手，也会让你的产品寿命更长，电池更安全更稳定。

用的不好，你就会有一种“尿不尽”的感觉，首先是电量检测不准，电池总是充不满，或放电太快，或充过头而炸掉。从而获得一个不稳定更不合格的产品。

举个例子：

你的手机、蓝牙耳机里，都会有一块锂电池。

单节锂电池充满电时的电压通常是4.2V，甚至 4.35V/4.4V，这已经明显超过了上面提到的3.3V的耐压上限。

因此，芯片为了知道还剩多少电，就需要用两个ADC分压电阻，比如两个10kΩ的电阻串联进行 1:1 分压，将 4.2V 等比例缩小到 2.1V。

这时，电压就能安全地送入ADC，芯片再通过内部算法乘以 2，就能精准实时地在屏幕上显示出剩余电量了，比如电量81%

可以看出来，任何涉及‘高压转低压检测’的设备都离不开我。特别是在对功耗极其敏感的便携设备中，对于我——也就是ADC分压电阻的设计，更需要精打细算

我的阻值可不能随便挑！

不是越小越好，更不是越大越好

• 如果你要给常见的充电宝等便携设备进行电池检测，这时，外部输入电压通常是4.2V，我们需要将电压分压到2.1V左右。我推荐常用电阻R1（上拉）和R2（下拉）都可以选择10kΩ 或100kΩ，也就是经典的1：1比例。

• 如果你是要通过USB进行供电，这时外部输入电压来到了5V，我们依然只需要两颗电阻，R1 R2都选择10kΩ即可。

• 如果你是要给汽车电瓶用，此时外部输入电压高达12V，我们可以通过一个30kΩ的上拉电阻和10kΩ电阻的下拉电阻，将电压分压到3V，这个组合的阻值比例是 3:1，刚好能把电压降到原来的¼，实现汽车电瓶供电系统检测

• 如果你是要给工业级设备，或卡车用，此时外部输入电压已经高达24V，此时我们可以通过91kΩ上拉和10kΩ下拉两颗电阻搭配，将电压分压到2.4V，通过这种9.1：1的阻值比例，刚好能把24V高压降低到2.38V左右，从而就能实现工业级设备的系统检测

一个小妙招

如果你要动手画板子测电池电压，我比较喜欢这种搭配——上拉100kΩ (1%) + 下拉100kΩ (1%)，然后在下拉电阻两端并联一个104贴片电容。这个组合兼顾省电，精准度，还抗干扰，会让我感觉在这个电路板上待得很舒适~有安全感~肥肠推荐！

到这里，相信你对我已经有了初步的了解！

只有外部的分压电阻孤军奋战可不行，它必须和芯片内部的 ADC 采样电路‘打配合’。这就要求我们探进芯片内部，去聊聊 ADC 的检测原理了。

了解ADC的工作日常

ADC转换包括采样、保持、量化、编码四个步骤。

采样阶段需要在规定的采样时间内将外部信号的电压完整无误的采样到 ADC 的采样电容上，即在采样开关 SW 关闭的过程中，外部输入信号通过外部的输入电阻 RAIN 和以及 ADC 采样电阻 Radc 对采样电容 Cadc 充电；每次采样过程可以简化为外部信号通过输入阻抗以及采样电阻对采样电容的充电。

从上方的原理分析中可知，adc采集电路本质上是一个rc延迟电路，我们需要在使信号在规定的时间内被达到一个平稳的值。

其中内部adc电阻以及内部adc电容是固定不变的，在数据手册中都能找到，那我们能改变的就只有外部的电阻值，也就是输入阻抗了。

这里以GD32E230C8T6数据手册中的adc为例给大家介绍，Radc=0.5k，Cadc=4pf。

此时我们通过一个仿真电路来看一下不同外部输入电阻达到稳定时间的区别：

可以看到随着电阻值的增加，达到稳定的时间也随着增长了。

在数据手册中，有写到指定时钟频率下能够允许的最大输入阻抗值,此时我们就需要在它的范围内去平衡精度和耗散功率，比如50K，虽然消耗电流很小，但是一个微弱的外部干扰电流也能得到一个比较大的波动电压值，U=IR。

除此之外，还有一个问题需要考虑，那就是电阻本身的精度，1%、5%、0.1%、0.5%等，随着电阻值的增加，电阻本身的精度所造成的误差也是非常大的，对于检测电压这种对精度有所要求的电路而言，至少需要选择1%及以上精度的电阻，这样理论值和计算值才不会偏差过多。

结语