Kuvaamasi toiminto on "kiinnitysdiodien" käyttö ADC-tulon suojaamiseksi jännitteen vaihteluilta liian pitkälle positiivisen kiskon tai liian negatiivisen (tyypillisesti maadoitetun) kiskon alapuolelle.

Katso Voltage Clamp -osio tässä mukavassa Diodit ja transistorit -oppaassa ja erityisesti siinä oleva kaavio:

Kiinnostavat diodiparametrit :

• Eteenpäinjännite : Pienempi tai yhtä suuri kuin ADC: n ylä toleranssiraja, joka ylittää ADC: n nimellisen positiivisen koko alueen jännitteen (usein Vcc, ja määritetty arvoksi 3 volttia kysymystäsi kohti) ja ADC: n alempi toleranssiraja maajännitteen alapuolella.

  • Joten jos 0–3 voltin ADC: nne on suunniteltu vahingoittumattomaksi + 4 volttia ja alas -1 volttia, niin suurin D1: n ja D2: n tarvitsema eteenpäin suuntautuva jännite on 1 volttia, joten kaaviossa esitetyt 0,7 voltin piidiodit olisivat riittävän hyviä
  • Schottky-diodit ei yleensä suositella matalalle Vf: lle, mutta nopealle swille koska nykyaikaiset ADC: t yleensä sietävät jännitteitä, jotka ovat vähintään voltin tai kaksi Vcc: n yläpuolella ja voltin tai kaksi maanpinnan alapuolella, vahingoittamatta.
  • Monissa tapauksissa tavallinen pii diodi saattaa soveltua paremmin kuin vastaavasti luokiteltu Schottky sen alemman taaksepäin vuotovirran vuoksi.

• Käänteinen rikkoutumisjännite : suurempi kuin suurin mahdollinen suunniteltu jännite ADC-tulossa, vaikka virheelliset liitännät. Tämä on harvoin rajoitus yleisesti käytetyillä diodeilla.

• Diodin myötävirta -luokitus: Riittävä, jotta se voi toimia oikosuluna tulevaan signaalieroon vastuksen R läpi kulkeneen.

  • Tällöin diodin tulisi pystyä käsittelemään 12 voltin pahin tulo , 3 voltin positiivinen kisko, 0,7 volttia Vf D1: lle ja R = 100 ohmia 83 mA ilman taikasavua. Tätä parametria vastaavien diodien puute ei ole riittävä.

Huomaa, että kaavion diodit on kytketty "ylösalaisin" verrattuna tyypillisiin diodikäyttöihin:

Ajatus on, kun Vin on alueella {Vmax + Vf .. Vmin-Vf}, molemmat diodit ovat taaksepäin esijännitettyjä, ja niiden läpi kulkee vain taaksepäin suuntautuva marginaalivirta.

Kun Vin ylittää arvon Vmax + Vf, diodi D1 johtaa ja lyhentää signaalin ylempään jännitelinjaan.

Kun Vin menee alle Vmin - Vf, D2 johtaa ja lyhentää signaalin alemman jännitteen (tai maadoituksen) linjalle.

Oletetaan, että ylemmän ja alemman (maadoitus) kiskon säätö on riittävän alhainen impedanssi, jotta ne voivat siirtää ylimääräisen virran kiristysdiodilta häiritsemättä säädettyä jännitettä. Siksi ADC ei koskaan näe näitä alueen ulkopuolella olevia jännitteitä Voutissa.

Toivon, että tämä vastasi kysymyksiisi.

Tulojen diodisuojaus on hyvin katettu täällä annetuilla vastauksilla ja monilla verkkoviittauksilla.

Vähemmän ilmeistä on, että tietolomakkeessa on "absoluuttiset enimmäismäärät" ja "toimintatiedot". Jälkimmäistä voidaan kutsua "suositelluiksi toimintaolosuhteiksi". Tämän pitäisi ymmärtää tarkoittavan "suositellaan, jos haluat järjestelmän toimivan kunnossa".

Tekniset tiedot, joiden avulla nastat voidaan viedä syöttökiskojen ulkopuolelle, ovat melkein aina "absoluuttisen enimmäismäärän" ja EI "käyttö" -ominaisuuksien kohdalla. "Käyttö" -ominaisuudet määrittelevät melkein aina jännitteet, joita EI KOSKAAN vietä syöttökiskojen ulkopuolelle.

Jos haluat suunnittelusi toimivan AINA, sinun ei pidä KOSKAAN sallia sen, että sen syöttötapit ohjataan käyttömäärityksen alue, kun sitä käytetään.

Enimmäismäärät ovat järjestelmän tuhoamisrajoituksia. On hyvä mahdollisuus, että jos Vin ylittää käyttötiedot, mutta ei absoluuttista enimmäismäärää, laite voi toimia väärin. Tämä voi olla kertaluonteinen ongelma kerrallaan, tai ongelma, joka alkaa, kun syötteessä ei ole teknisiä tietoja ja jatkuu, kun syötteessä ei ole teknisiä tietoja, tai se voi alkaa, kun Vin on poissa käytöstä ja jatkuu, kunnes järjestelmästä on katkaistu virta kokonaan . Ilmeinen esimerkki jälkimmäisestä on täysi IC: n "kaatuminen", jossa IC menee vikaan eikä palaudu ennen virran katkaisua.

ADC-nastan määrittelemätön tulo voi vaikuttaa muiden ADC-kanavien lukemiin - ehkä sähköisesti vierekkäin olevaan yhteen tai kaikkiin ADC-tuloihin. Tämä voi tapahtua, kun Vin on poissa käytöstä, mutta (harvemmin, mutta mahdollista) pysyy tässä tilassa, kunnes se saa vastauksen.

Pahimmassa tapauksessa tulo, joka täyttää Abs max -määrityksen, mutta epäonnistuu käytönaikaisena, saattaa johtaa IC: n toimintahäiriöön silloinkin, kun IC on kytketty kokonaan pois päältä, sitten uudelleen päälle ja nollattu. Olen nähnyt tämän tapahtuvan. IC voi olla non compus mentis useita minuutteja sen jälkeen, kun se on kokonaan kytketty pois päältä. Tämä johtuu latauksesta, joka injektoidaan "protetcion" -diodien kautta solmuihin, joita ei normaalisti käytetä. Olen nähnyt tämän tapahtuvan kaupallisissa malleissa (mukaan lukien minun :-() käytetyissä piirilevyissä siten, että erityisen hyökkäämisen estopiirejä tarvitaan tilan estämiseksi tai palauttamiseksi.

Huomaa: Monet ihmiset kertovat sinulle, että nastat maksimirajoihin normaalin toiminnan aikana on hyväksyttävää. Tämä ei ole totta, jos et koskaan halua hallitsemattomia tuloksia. Jos se ei häiritse sinua, jos järjestelmäsi vioittuu, lukkiutuu tai kävelee hauskana, noudata kaikin keinoin ihmisten, jotka sanovat sen olevan OK rikkoa toimintatietoja.

• Noudata aina absoluuttisen enimmäismäärän suosituksia tietyllä marginaalilla tulonsuojausta varten.
• Ehkä etsit neuvoja sovelluksen huomautuksista.
• Yleensä ADC-tuloilla on sarjaresistanssi ja kytketty pitokorkki. jotta ylijännite rajoitetaan johonkin arvoon, mutta liian suuren sarjaresistanssin lisääminen voi vaikuttaa RC-näyteaikavakioon ja aiheuttaa mittausvirheen.
• CMOS-lukitustehosteiden vuoksi älä koskaan ylitä syöttökiskoja (+ / -) kuten eritelmissä on ilmoitettu.
• Jos haluat lisäsyötön suojausta, lisää riittävä vastus, joka voidaan leikata sopivalla arvolla olevalla ulkoisella vastuksella ja TVS-diodilla.

Siellä ovat muita huomioitavia tekijöitä, kuten yhteisen tilan hylkääminen ja tasapainotetut differentiaalitulot kohinaa vastaan. Varmista, että suojauksesi on tasapainossa, jos sinulla on erilainen syöttö suojaamalla molempia puolia tasaisesti.

Nämä ovat vain yleisiä ohjeita. Ilman yksityiskohtia voin vain arvata. se voi tarvita vain 1K ~ 10KOhm sarjassa sisäisen / ulkoisen kiinnitysdiodin kanssa, jotta se tarjoaa paremman tulonsuojauksen.

Sivuhuomautukset.

Muista, että paras melunvaimennus saavutetaan Lähdeimpedanssi on alhainen käyttämällä CM-rikastinsuodattimia kierretyissä pari- tai koaksiaalituloissa, joissa on hyvät suodattimet syötössä, hyvä eristys meluisista lähteistä ja hyvä erotus analogisesta ja digitaalisesta maasta. SAR-tyypin ADC: t ovat yleensä herkempiä sulautetuissa ohjaimissa kuin kaksinkertaisella integroinnilla varustetut ADC: t, jotka ovat hitaampia.