Estoy intentando alimentar un microcontrolador MSP430 a 3,0V. Tengo un regulador de voltaje cuya salida es de 3,6V, pero tengo un módulo Bluetooth que sólo puede tolerar 3,0V. Pienso utilizar un divisor de tensión para convertir la salida de 3,6V del regulador de tensión a 3,0V. ¿Hay algún valor recomendado para las resistencias? ¿Será un problema el desajuste de impedancias?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Dejemos que $F$ sea una distribución en $[0,1]$ . Demostraremos que si la varianza de $F$ es máxima, entonces $F$ puede tener no soporte en el interior, de lo que se deduce que $F$ es Bernoulli y el resto es trivial.
Como cuestión de notación, dejemos que $\mu_k = \int_0^1 x^k dF(x)$ sea el $k$ el momento más crudo de $F$ (y, como es habitual, escribimos $\mu = \mu_1$ y $\sigma^2 = \mu_2 - \mu^2$ para la varianza).
Sabemos que $F$ no tiene todo su apoyo en un punto (la varianza es mínimo en ese caso). Entre otras cosas, esto implica $\mu$ se encuentra estrictamente entre $0$ y $1$ . Para argumentar por contradicción, supongamos que existe algún subconjunto medible $I$ en el interior $(0,1)$ para lo cual $F(I)\gt 0$ . Sin pérdida de generalidad podemos suponer (cambiando $X$ a $1-X$ si es necesario) que $F(J = I \cap (0, \mu]) \gt 0$ En otras palabras, $J$ se obtiene cortando cualquier parte de $I$ por encima de la media y $J$ tiene una probabilidad positiva.
Modifiquemos $F$ a $F'$ sacando toda la probabilidad de $J$ y colocarlo en $0$ . Al hacerlo, $\mu_k$ cambios en
$$\mu'_k = \mu_k - \int_J x^k dF(x).$$
Como cuestión de notación, escribamos $[g(x)] = \int_J g(x) dF(x)$ para dichas integrales, por lo que
$$\mu'_2 = \mu_2 - [x^2], \quad \mu' = \mu - [x].$$
Calcular
$$\sigma'^2 = \mu'_2 - \mu'^2 = \mu_2 - [x^2] - (\mu - [x])^2 = \sigma^2 + \left((\mu[x] - [x^2]) + (\mu[x] - [x]^2)\right).$$
El segundo término a la derecha, $(\mu[x] - [x]^2)$ es no negativo porque $\mu \ge x$ en todas partes en $J$ . El primer término de la derecha se puede reescribir
$$\mu[x] - [x^2] = \mu(1 - [1]) + ([\mu][x] - [x^2]).$$
El primer término de la derecha es estrictamente positivo porque (a) $\mu \gt 0$ y b) $[1] = F(J) \lt 1$ porque asumimos $F$ no se concentra en un punto. El segundo término es no negativo porque se puede reescribir como $[(\mu-x)(x)]$ y este integrando es no negativo a partir de los supuestos $\mu \ge x$ en $J$ y $0 \le x \le 1$ . De ello se desprende que $\sigma'^2 - \sigma^2 \gt 0$ .
Acabamos de demostrar que bajo nuestros supuestos, cambiar $F$ a $F'$ estrictamente aumenta su varianza. La única manera de que esto no ocurra, entonces, es cuando toda la probabilidad de $F'$ se concentra en los extremos $0$ y $1$ con valores (digamos) $1-p$ y $p$ respectivamente. Su varianza se calcula fácilmente para que sea igual a $p(1-p)$ que es máxima cuando $p=1/2$ y es igual a $1/4$ allí.
Ahora, cuando $F$ es una distribución en $[a,b]$ , lo recentramos y reescalamos a una distribución en $[0,1]$ . El recentrado no cambia la varianza mientras que el reescalado la divide por $(b-a)^2$ . Así, un $F$ con la máxima varianza en $[a,b]$ corresponde a la distribución con la máxima varianza en $[0,1]$ por lo que se trata de un Bernoulli $(1/2)$ distribución reescalada y traducida a $[a,b]$ que tiene una varianza $(b-a)^2/4$ , QED .
He tenido mucho éxito con la línea de reguladores MCP1700 de Microchip. Muy amplia gama de voltajes de salida, sólo se necesitan básicamente 2 condensadores. El paquete SOT23 (e incluso TO-92) es fácil de usar. La corriente máxima es de 200 a 250mA, que es suficiente para el MSP430 más los circuitos. Y, es barato. Aún así, tiene protección contra cortocircuitos y térmica.
No utilice divisores de tensión. Desperdiciarás demasiada energía.
Hoja de datos del MCP1700 http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21826b.pdf
Se podría utilizar un divisor de este tipo. Es sólo una cuestión de orden de magnitud de la ondulación de tensión permitida que puede permitirse.
Un MCU como tu MSP430 tiene variaciones en su consumo de energía dependiendo de lo que esté haciendo. Estos picos de corriente generan, debido a la impedancia de la línea de alimentación (inductancia), caídas de tensión que no son recomendables y hay que poner condensadores de desacoplamiento cerca del pin de la MCU para reducir la impedancia vista por el pin de la MCU. Si se utiliza un divisor de tensión, se añade deliberadamente una resistencia en la ruta de alimentación en la MCU. Las variaciones en el consumo de energía (A) conducirán a caídas de tensión en el pin de la fuente de alimentación. Por supuesto, si su divisor de tensión utiliza resistencias de alta potencia o ~ 1 o 2 ohmios (!), el aumento de la impedancia en el pin de alimentación del MCU es insignificante, pero la corriente consumida por su divisor de tensión será de varios amperios ! Te sugiero que utilices un regulador de tensión que sea capaz de proporcionar la tensión adecuada. Pero si no puedes, como dijo Jonny B Good, añade un diodo en lugar de tu divisor de tensión.