电路基础

1.电磁感应

    Vin
    |
    |
   [R1]
    ├──── [Rpotect] ─────> to MCU ADC Pin
    |
   [R2]
    |
    GND

这是一个常见的分压电路（由R1和R2组成），后面接了一个负载（MCU的ADC引脚），两者之间接了一个保护电阻（Rprotect）

单看分压电路部分，R2两端的电压就是：V2 = Vin * (R2 / (R1 + R2))

输入到单片机的电压：Vmcu ≈ V2

Q: 为什么会这样呢？明明这个电路的MCU于R2相当于并联关系，为什么MCU的电压约等于V2？

因为在配置IO口采集时，将IO口配置成ADC模式，这是一个输入模式，还有类似的“输出模式”、“高阻态”、“浮空”等GPIO状态。在输入模式下，内部连接着一些测量电路、CMOS之类的，这些电路会让引脚对外表现出一个非常高的输入阻抗。

通常可以建模为一个很大的电阻Radc，例如1MΩ到100MΩ量级。

    Vin ----[Radc]----> GND

此时，R2和Radc实际上是并联关系。整个电路变成了R1和(R2 // Radc)组成的新分压器。

如果Radc远大于R2（例如 R2=10kΩ, Radc=1MΩ），那么并联后的等效电阻 (R2 // R_adc) ≈ R2 （此处并联总电阻计算）。因此，ADC测到的电压仍然非常接近理想值 V2。

加入保护电阻Rprotect后，因为(R2 // Radc)的阻值远大于 Rprotect（这是设计时的要求），所以这个新的分压比非常接近1，即 Vadc ≈ V2。

保护电阻在这里的作用，通常是限流（防静电之类的）和滤波，单片机ADC引脚本身通常带有输入电容，这样和保护电阻共同构成了一个RC低通滤波器。这可以帮助滤除高频噪声，让ADC采样结果更稳定。

背景：配置MCU引脚为AD采集时，我们经常要做下拉处理。如果引脚处于悬空状态，极易收到干扰采集到异常值。

简单来说，就是因为MCU的ADC引脚内部是高阻抗的。根据欧姆定律 (V = I * R)，因为阻抗很高，这就导致了如果当存在一个微弱的噪声电流（I）流过一个高阻抗 (R) 的路径时，就会产生一个客观的干扰电压，从而影响了单片机的数据采集。

所以，通常通过一个上拉/下拉电阻提供一个低阻抗的确定路径，来“压倒”和“淹没”这些干扰的影响，将引脚钳位在一个已知的、稳定的状态。