Calcule la precisión de medición del divisor de voltaje con diodo supresor

Suponiendo que haya encontrado resistencias que se dividen exactamente por la cantidad correcta (o que haya usado un potenciómetro para lograrlo), entonces el hecho de que el diodo esté pasando el 1% de la corriente total a través de R2 significa que puede esperar aproximadamente una disminución del 1% en el voltaje a través de R1.

Dado que es poco probable que la corriente inversa real a través de D1 varíe linealmente con el voltaje de entrada, incluso este error tiene incertidumbre.

Además, la impedancia de la fuente de la señal que está midiendo influirá en la precisión de su medición.

Además de todo eso, está la impedancia de entrada al ADC que influirá un poco en la entrada.

La pregunta es, ¿los errores acumulados introducidos por todos estos factores se acercan a la importancia del bit menos significativo del ADC de su microcontrolador?

Asumiré que su ADC tiene una resolución de 10 bits. El bit menos significativo (LSB) del resultado de la conversión representará:

Es decir, el LSB representa el 0,1 % de la lectura de escala completa (FSR) del ADC. Si el voltaje de referencia de su ADC es 5V, eso es 5mV.

Si la entrada a su ADC está cerca del 0,1% de error, el LSB no significa nada y su ADC se convierte en un convertidor de 9 bits. Si tiene un error del 1% en la entrada del ADC, entonces no puede confiar en los 4 bits inferiores de la conversión del ADC, y efectivamente tiene un convertidor de 6 bits.

Sin conocer la impedancia de la fuente de la señal que está midiendo, o su rango de voltaje, es imposible decir si necesita amortiguar la señal o dónde debe realizar la sujeción del diodo si lo necesita. Sin conocer la impedancia de entrada del ADC, es imposible decir dónde deberían estar los divisores de resistencia o qué resistencias son aceptables. Sin conocer la resolución del ADC (o al menos la precisión que necesita de la conversión), es imposible decir cuánta distorsión es aceptable.

Su mejor suposición es probablemente tomar las curvas típicas de la hoja de datos y desplazarlas hacia abajo tomando en cuenta los números del peor de los casos donde (es decir, en la actualidad) estos últimos están disponibles. Si están lejos de su punto de operación, intente elegir una pieza que esté mejor especificada para su aplicación. Luego agregue un margen de seguridad, porque la extrapolación es un deporte sangriento.

Pero básicamente, sugeriría evitar este circuito por completo en la mayoría de los casos. No hay suficiente información para sugerir una mejor, pero casi cualquier otra cosa que funcione es mejor que usar un zener de bajo voltaje para sujetar una señal de entrada. La tolerancia zener en Iz es solo el comienzo de los problemas.

Debe verificar si la corriente dentro del diodo está entre Izmin e Izmax:

fuente: https://www.quora.com/What-are-the-IV-characteristics-of-a-Zener-diode

Si es así, puede aproximar el comportamiento del diodo zener como una resistencia (tomada de la hoja de datos) en serie con una fuente de voltaje (Vz)