¿Cómo debo protegerme del ADC de sobretensión?

Tengo un microcontrolador con un ADC incorporado que estoy usando para leer desde un pin de entrada (ATMEGA328P para ser específicos). Quiero permitir el cambio de resoluciones en la entrada para nuestros usuarios (rango de 0-5V y rango de 0-10V) que estaba planeando hacer a través de un divisor de voltaje. Lo que me preocupa es si el usuario tiene nuestra unidad en modo 0-5V y conecta un voltaje más alto por error. Quiero algún tipo de protección contra sobrevoltaje en la salida del divisor de voltaje para proteger mi ADC. No me importa si se trata de un circuito de palanca que no se reinicia sin desconectar la energía, cualquier cosa que proteja la unidad servirá. Estoy abierto a todas las sugerencias. ¡Gracias!

¿Qué tal un diodo Zener de 5V en la entrada? Cualquier cosa por encima de 5V está sujeta a 5V. Por supuesto, hay cierta tolerancia en el voltaje Zener real.
Entre 5V y 10V hay solo 1 bit de resolución. Es posible que desee considerar mantener el divisor de voltaje en el circuito y escalar el valor en el software, con un sobremuestreo de 2x si necesita el bit adicional.
¿Cuál es la corriente máxima que puede tomar una entrada cuando se sobrecarga con un voltaje más alto que se alimenta a través de una resistencia?

Respuestas (3)

Puede usar un amplificador operacional de comparación no inversor de modo que la configuración básica del circuito detecte cuándo la señal de entrada, VIN, está POR ENCIMA o es más positiva que el voltaje de referencia, VREF produce una salida en VOUT que es ALTA, como se muestra.ingrese la descripción de la imagen aquí

los créditos van a: electronics-tutorials.com

Con la ayuda de un NPN, puede reducir a cero el voltaje aplicado al pin ADC usando este circuito "uno de mis diseños"ingrese la descripción de la imagen aquí

Gracias Ahmed :-) Trato de evitar dejar comentarios obsoletos, así que ya eliminé los anteriores. Solo para resumir: la regla sobre el material de referencia de otros lugares está aquí como parte del centro de ayuda .
Ok, @Sam, buen trabajo, y gracias de nuevo por tu apoyo.

Zeners puede ser una buena solución, sin embargo, en la práctica se requiere un circuito un poco complejo para obtener una baja capacitancia y corriente de fuga:

ingrese la descripción del enlace aquí

Una buena fuente de información sobre el tema está en Maxim

El enfoque que he usado con más frecuencia ha sido abrazaderas de diodo, generalmente a un riel de alimentación conveniente o una versión amortiguada de la referencia que puede absorber corriente. Incluso si incluye otros circuitos de detección automática para escalar, puede ser bueno tenerlos también para protección ESD.

Las notas de aplicaciones como las de Ti tienden a mostrar abrazaderas de diodo (o sugieren almacenamiento en búfer con un amplificador operacional que tiene un rango de salida limitado), aunque debe tener cuidado con las corrientes de fuga. El exceso de temperatura puede causar una gran desviación, por lo que las variantes de baja fuga BAV199 y CMPD6001S son útiles. Si debe usar un Schottky, al menos evite los BAT54 (algunos ADC se comportan mal con entradas ligeramente fuera de rango).

Editado para agregar enlaces a diodos.

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