[转] ADC 端口保护电路

引用自：

https://e2echina.ti.com/question_answer/analog/data_converters/f/58/t/65311

关于ADC过压保护的问题，ADC有一端口可能会长期有大电压如何保护？？？

https://www.amobbs.com/thread-5245271-1-1.html

请教：stm32的ADC输入端口保护，图中哪种形式比较合理？

https://www.amobbs.com/thread-5473150-1-1.html

一个难以理解的运放输入保护电路，有人见过吗？

MCU 的端口保护可以用 二极管钳位，TVS，稳压管等多种方法。

1.拟采用二极管钳位，但觉得10V钳位到3.3V会损坏电源，有其他方案么？另外二极管应该如何选择反向工作电流才不会影响ADC采样精度？

2.拟采用TVS二极管代替普通二极管，使其钳位时工作于反向击穿区，10V钳位（或者说稳压吧）到3.3能否可行？如何选择其反向工作电流才不会影响ADC采样精度？

3.msp430内部12位ADC采样精度如何？最小采样电压为多少？采样0.01V电压和采样0.10V电压的采样精度是否一样？我对比过和万用表的测量电压值差0.02V，我在担心会不会影响我的电阻阻值测量，有没有必要换用更高位数的ADC。最好不换啊，430内部ADC方便且电路简单

4.假设不换用更高精度的ADC且恒流源输出范围和电阻测量范围不能改，还有没有其他更好的电阻测量方案，最好不用有像上面仪用放大器OUT端10V的电压吧！

5.电阻分压对测量精度影响多大，拟采用0.1% 25ppm薄膜电阻进行分压。使用衰减放大器会更好么？

1）完全可以用二极管钳位，用1N4148这类点接触二极管即可。由于有前面的电阻，按你现在的参数，最大灌电流是6mA，所以；只要负载电流不小于这个值即可。如果你无法确认实际负载电流，可以在3.3V电源上结510ohm电阻即可。它已足够泄放所有钳位电流；只是电源略耗点电而已，不会损坏电源。

2）不能用TVS。稳压管在接近击穿电压时；漏电流会迅速上升，影响精度。

3）精度要求来源于你的需求，不是越高越好。建议够用即可。

4）采取方式由信号源特点决定。如有大动态信号而你又对小信号精度有要求，那么；钳位是必须的，或者用对数放大器缓冲。这样就可以压缩前面的高幅值信号。

5）电阻分压对测量影响组要来自误差和时漂与温漂。如果是25ppm，那主要就成了误差影响精度。因该信号来自前级运放输出，不建议再来一级运放做衰减，如果分辨率足够；仅电阻分压即可。

amobbs:

稳压二极管在利用反向特性进行稳压的过程中是会出现漏电的现象的.虽然说这个漏电流很小,通常是几十个uA, 但是在精确测量模拟信号的电路中也会造成测量结果的偏差的. 建议使用小信号肖特基二极管, 例如BAT41.

有专门箝位用的双封装的二极管，比如BAS40-04

1N4148是最好的 漏电流极小

对比了下1N4148和BAT54S在25度，反向电压20V时候的反向电流

1N4148 25nA

BAT54S 1uA

在这里，二极管的反向漏电流是致命参数……对于高阻抗的ADC来说，山寨不达标的1N4148都能使10位ADC采样值整体抬升几个LSB

一般在输入口添加一个RC 电路就可以了，二极管上下桥钳制，一般的芯片内部都集成了，只是集成的二极管电流不大，只要根据你的速度响应合理添加 RC滤波器就ok了，是否内涵钳位二极管，可以看端口资料

左边的用二极管钳位的方法，会使原始信号损失一部分漏电流，而且该值随温度还是变化的，当然你若不考虑这些也是可以用的。

建议使用具有过压保护的AD或具有过压保护的运放做缓冲。

有运放的话可以加稳压管，直接分压出来就不要加了，还是左图好点，管子选BAT54S

那个不是MOS，是JFET。

JFET G对D/S的特性就跟二极管一样，正向偏置时（箭头表示正偏方向，因此1楼的图确实是画反了）有大约0.7V的导通压降，反向偏置时截止，DS相接后JFET就变成了二极管。

JFET跟普通二极管的区别是漏电流小得多，普通二极管一般是nA级别，而JFET二极管则是pA级别，所以对漏电流要求严格的场合加箝位二极管就要用JFET。

再强调一句，不是MOS FET，而是J-FET

来一个BB公司1980年的文章：DIODE-CONNECTED FET PROTECTS OP AMPS

出处：http://www.ti.com/lit/an/sboa058/sboa058.pdf

用1N4148和2N5197做了下比较，5V/0V的电源轨，两个电路都用的1k电阻。

1N4148的漏电流在nA级，2N5197的在pA级。。。3个数量级啊。。。

肖特基的漏电流在uA级……