Планируется измерять с помощью АЦП микроконтроллера AVR (ATMega8) напряжение 0-12В. Т.к. напряжение, измеряемое контроллером, находится в диапазоне от 0 до Vref (5В), то использую ОУ (К157УД2 / КР140УД1208). ОУ подключаю по схеме классического дифференциального усилителя:

Вопрос в том, какими должны быть правильные значения напряжений на входах и сопротивлений резисторов для линейного снижения напряжения на выходе (напр., 12В->5В,6В->2.5В и т.д.) ? Перепробовал много комбинаций, но желаемого стабильного результата они не принесли, только больше запутался... Заранее спасибо.

Укажите источник сигнала, а то похоже что Вам ОУ не нужен.Может Вам просто надо делитель напряжения Wiki - Делитель напряжения ?

Если вы одно напряжение измеряете - то зачем вам два входа? А, вообще говоря, R1 = 2 * R2. А R3 (который вешается от плюсового входа на землю) = R1 || R2. Резитсоры - чем меньше - тем меньше шумов. Но встаёт вопрос сопротивления источника сигнала. Если источник сигнала - с большим сопротивлением, то тогда надо cделать повторитель и затем пустить на второй ОУ или просто на делитель напряжения.

Если измеряете дифф. напряжение, то всё считать по первой формуле. Учтите выходное сопротивление источника сигнала. Если оно большое - то эта схема вообще не годится - берите измерительную схему на трёх ОУ. Какое питание (должно быть +/- 15В или 0-15В)? Смотрие напряжения каждого входного сигнала по отношению к земле (если они гальванически привязаны к земле), чтобы они не вышли за пределы напряжений питания (rail-to-rail). А вообще возьмите Хоровца и Хилла "Искусство схемотехники, посмотрите там схемы на ОУ - там их море, в том числе и измерительных).