在线 ADC 分压电阻计算器：从量程和 Vref 直接选出 R1/R2

把比 ADC 参考电压更高的信号接进 ADC，第一反应都是「串个分压」。可真动手选 R1、R2 时，Vout = Vin·R2/(R1+R2) 只解决了一半问题：ADC 数据手册写着最大信号源阻抗（SAR ADC 常常 1~50 kΩ），分压的戴维南等效 R1∥R2 超了，采样保持电容充不满、读数就偏低；电阻容差、基准容差又会变成实打实的误差。每次都要翻手册、查标称表、再手算一遍误差，太碎。后来固定用一个在线电阻分压计算器，专门解决 ADC 采样这一档。把用法和几次实测记下来。

工具地址：https://www.dd-cat.cn/tools/voltage-divider

ADC 模式填什么

工具分两种模式，普通分压是「给 R1/R2 算 Vout」，ADC 模式反过来——给量程和 ADC 参数，枚举标称电阻帮你选 R1/R2。ADC 模式要填这些：

• 输入满量程 Vin,max：传感器 / 信号能到的最大电压；
• ADC 参考电压 Vref 和 位数（8 / 10 / 12 / 16 / 24 / 32）；
• 满量程裕量：给过冲留的余量，默认 5%；
• ADC 建议最大源阻抗：数据手册里那个值（SAR 常为 1~50 kΩ）；
• 分压电阻容差 / 基准电压容差 / ADC 误差（失调+增益+INL）：用来算误差预算；
• 阻值序列：E24 / E96 等标称表，或选「不取整」看理论连续值。

它按目标分压比

$$\frac{R_2}{R_1+R_2} = \frac{V_{ref}\,(1-\text{裕量})}{V_{in,max}}$$

在标称序列里枚举组合，约束是 ADC 侧源阻抗 $R_1 \parallel R_2 \le$ 手册上限，先保精度、再取最大阻值（功耗最低）。

一次实际使用：10 V 量程接 3.3 V 的 12 位 ADC

手头一个 10 V 量程的传感器，进了 3.3 V、12 位的 ADC，源阻抗手册上限 10 kΩ，电阻用普通 ±1%、基准 ±1%、ADC 误差按 4 LSB：

• 推荐 R1 = 18 kΩ / R2 = 8.2 kΩ（E24）；
• 满量程输出 3.13 V，相对目标 3.135 V 误差仅 0.17%；
• 分压比 31.30%，换算比例 3.1951（Vin = Vout × 3.1951）；
• 源阻抗 5.63 kΩ，满足 10 kΩ 上限；
• 输入侧等效 1 LSB ≈ 2.57 mV；
• 满量程输入码值 3885，满量程利用率 94.84%；
• 最坏情况输入误差 ±2.48%（电阻 1.37% + 基准 1.00% + ADC 0.10%），RSS 典型误差 ±1.70%。

几个信息量最大的点：

• 它没有停在「分压比算对了」，而是直接告诉你源阻抗合不合格。如果换成阻值更大的组合把分压比凑得更准，源阻抗就会顶到上限附近，SAR ADC 采样瞬间充不满电，读数偏低——这是纸面公式最容易漏的坑。
• 等效 1 LSB 这个值我直接抄进固件注释：Vin = code × 2.574 mV，省得每次推导。
• 误差预算把三项来源拆开列了，一眼看出这里主要误差是 ±1% 电阻（1.37%）和 ±1% 基准（1.00%），不是 ADC 本身。想提精度，先把电阻升级到 ±0.1% 或 E96，而不是纠结 ADC。

再看两个场景

高压采样：100 V

同样 3.3 V / 12 位 / 源阻抗 10 kΩ，但量程换成 100 V：

• 推荐 R1 = 68 kΩ / R2 = 2.2 kΩ，满量程输出 3.13 V、误差仅 0.03%；
• 分压比 3.13%，换算比例 31.91；
• 输入侧等效 1 LSB ≈ 25.7 mV；
• 但最坏误差涨到 ±3.04%——电阻比例误差 1.94%，因为分压比小，$dk/k=(1-k)(t_1+t_2)$ 对容差更敏感；
• 支路电流 1.43 mA、总功耗 142.5 mW，已经不能用 0402 了。

高压缩放后分得的电压很小，同样的 LSB 折到输入端就变大，精度要求和电阻功耗都会一起上来，这些工具都直接算给你看了。

高精度：16 位 + ±0.1% 电阻

换成 16 位、裕量压到 2%、电阻和基准都 ±0.1%、ADC 误差 8 LSB：

• 推荐 R1 = 28.7 kΩ / R2 = 13.7 kΩ（E96），源阻抗 9.27 kΩ 仍在限内；
• 输入侧等效 1 LSB ≈ 155.8 µV，满量程利用率 97.91%；
• 最坏情况误差仅 ±0.25%，RSS 典型 ±0.17%。

位数一高，源阻抗上限和 1 LSB 都会逼你重新算一遍——这正是它替我做的事。另外注意裕量选 0 时分辨率最高，但超量程就削顶，工具会提示。

输出里我固定会看的几个量

• 推荐 R1/R2（E24/E96）与备选 1/2/3：备选同样给误差和源阻抗，方便在「高阻省电」和「低阻抗扰」之间挑；
• 满量程输出 / 分压比 / 换算比例：比例直接拿去做软件标定；
• 源阻抗 R1∥R2：ADC 侧硬约束，超限会明确标「已超限」；
• 输入侧等效 1 LSB：固件里 code → 电压的换算系数；
• 最坏情况误差与典型误差（RSS）：前者线性和、后者均方根合成，同时给，报告里两个口径都能引用。

上方随参数联动的示意图也会把 R1、R2、Vout、R1∥R2 和误差标出来，截图贴进设计文档正好。

普通分压模式也顺手

如果只是想知道给定 R1/R2 输出多少，切到「普通分压」：5 V 经 9 kΩ / 1 kΩ，工具按 E24 就近圆整成 9.1 kΩ / 1 kΩ，输出 495 mV，并提示相对原值偏差 -0.99%，同时给出支路电流和两颗电阻各自的功耗。选「不取整」时则给理论连续值，方便先验证分压比。

几点注意

• 源阻抗是硬指标：$R_1 \parallel R_2$ 超过手册上限就要么降阻值、要么降采样率、要么在 ADC 脚并小电容，别只看分压比。
• 满量程裕量别省：0% 分辨率最高，但过冲会削顶；一般留 2~5%。
• 误差源排序看电阻和基准：普通 ±1% 电阻会让比例误差到 1% 量级，想提精度先换低容差电阻 / E96，以及更稳的基准。
• 高压场合算功耗：分压支路电流在最高输入时最大，电阻功耗要按此校核并留 2 倍以上裕量。
• 后级要匹配：这只是分压网络本身，若 ADC 前还有运放 / RC，需把它们的输入阻抗和带宽一起算进来。

以上是我平时用它在 ADC 采样前选分压电阻的流程。它把「分压比 → 标称组合 → 源阻抗校核 → 等效 LSB → 误差预算」一次算完，比翻手册加手算快得多，也更容易发现源阻抗这类只看公式会漏的问题。