حفاظت از adc

[samin20]

بچه ها یه ولتمتر درست کردم .که ولتاژ رفرنس رو 2.56 گرفتم وبا استفاده از تقسیم مقاومتی ولتاژ نمونه برداری شده رو به adc میکرو میدم . حالا اگر یه وقت ولتاژ ورودی adc میکرو بیشتر از 2.56 یا 5 ولت بشه میسوزه یا نه :question:

برای حفاظت از اینکه ورودی adc بیشتر از 2.56 ولت نشه باید چکار کرد بطوری که روی اندازه گیری اثر نزاره

[پروفسور]

پاسخ : حفاظت از adc

خوب باید در ورودی زنر قرار بگیره

[samin20]

پاسخ : حفاظت از adc

اگر اینطوری تا جایی که میدونم خود میکرو یه زنر داره که میگند بیشتر از 5.5 ولت رو عمل میکنه .پس چرا میکرو میسوزه اگه ولتاژورودی زیاد باشه

[زوار]

پاسخ : حفاظت از adc

با سلام اگر ورودی به 5 ولت برسه نمیسوزه ومشکلی نداره فقط بیشتر از 2.5 را نشون نمیده درضمن با زنر میتونی محافظت کنی اما بازم میگم اگر در برابر 5 ولته محافظت نمیخواد

[samin20]

پاسخ : حفاظت از adc

خب منم به خاطر اینکه بیشتر از 5 ولت نشه میگم. خیلی سر راست فقط یک زنر(معکوس) با ورودی adc موازی کنم .

نیازی به سری کردن مقاومت با زنر نیست(در این صورت مقاومت تو اندازه گیری اثر میزاره .ومن اینو نمی خوام)

اگه اینقدر ساده میشه مشکل رو حل کرد چرا خود سازنده این کار رو نکرده.

[mojtaba_led]

پاسخ : حفاظت از adc

با سلام
آقا اگر فقط قصدتون حفتظت میکرو هست پایه های میکرو خودشون با دیود محافظت میشن و نیازی به دیود زنر نیست تنها کاری که باید بکنید اینه که با قرار دادن مقاومت به صورت سری با ورودی نزارید جریان عبوری از دیود های محافظ (در صورت روشن شدن یا گذز از ولتاژ VCC ) از یک میلی آمپر بیشتر بشه . البته یه اشکالی که این داره در صورت گذر از VCC ولتاژ تقریبا برابر با VCC + نیم ولت روی پایه میکرو میفته .

در مورد دیود زنر باید توجه داشته باشید که دیود های زنر برای اینکه عملکرد صحیح داشته باشند و به عبارت بهتر در ناحیه زنری کار کنند باید اولا ولتاژ معکوس دیود از ولتاژ زنر بیشتر و جریان عبوری از دیود در صورت روشن شدن (در حالت معکوس) باید بین جریان مینیمم و ماکزیمم اش واقع بشه در غیر اینصورت دیود وارد ناحیه زنری و اصطلاحا تثبیت ولتاژ نمیشه !

پس حتما باید از یه مقاومت برای محدود کردن جریان دیود زنر مطابق با اون محدوده جریان دیود زنر در ناحیه زنری استفاده کنید .
خوب از اونجا که ADC میکرو مصرف کننده توان نیست و تنها از ولتاژ نمونه برداری میکنه پس میشه گفت عملا جریان عبوری از پایه میکرو زمانی که در حالت ADC عمل میکنه برابر با صفر هست بنابراین تمام جریان ورودی در صورت روشن شدن دیود زنر تماما از دیود زنر میگزره خوب حالا پس میدونیم که محدوده جریان عبوری مجاز از مقاومت سری با ورودی متناظر با محدوده جریان مجاز دیود زنر در ناحیه زنری هست
حالا میگیم (در صورت روشن شدن دیود زنر) یک طرف مقاومت ولتاژی برابر با ولتاژ زنر تقریبا( چون تحقیا من مطمئن نیستم با وجود دقیق بودن زنر به خاطر حرارت دیود زنر ولتاژ رو روی 5 ولت ثابت نگه داره) برابر با 5 ولت هست حالا باید دید که اون سر مقاومت یعنی به ورودی چه ولتاژی اعمال میشه ، در این صورت با دونستن مینیمم و ماکزیمم مقدار ولتاژ ورودی میتونید محدوده مناسب رو برای مقاومت سری تعیین کنید .

[پروفسور]

پاسخ : حفاظت از adc

داخل میکرو زنر داره یا تداره چه فایده داره
اگر زنر داخل میکرو بسوزه اتصال کوتاه میشه مگر اینکه اینقر ولت زیاد باشه که میکرو بترکه
خوب اگه اتصال کوتاه بشه میکرو بدرد نمیخوره واین زنر (داخل میکرو) برای حفاظت میکرو نیست برای حفاطت باقی مداره که اگه روزی ولت زیادی به میکرو اعمال شد و اونو سوزوند حداقل بقیه سیستم رو خراب نکنه
بهترین روش استفاده از زنر خارجیه حالا اگه خیلی حساسیت دارین مثل من یه OPAMP دجیتالی (5 ولتی) به صورت بافر قبل میکرو بزارین

[mojtaba_led]

پاسخ : حفاظت از adc

جناب کشت پور ببخشید ولی به نظرم پایه های میکرو با دیود های معمولی محافظت میشن چون اگه با دیود زنر محافظت میشدند اون وقت زمانی که ولتاژ اعمالی به پایه های میکرو (با فرض اینکه VCC 5 ولت هست) از 5 ولت گذر میکرد باید دیود زنر پول دان شده روشن میشد و عمل تثبیت ولتاژ به اندازه 5 ولت رو انجام میداد این در حالی که اگه خودتون در عمل هم تست کنید میبیند که زمانی که ولتاژ اعمالی به پایه های میکرو از VCC گذر میکنه ولتاژ روی پایه میکرو برابر با VCC + تقریبا نیم ولت (ولتاژ آستانه دیود محافظ پول پ شده) میشه و دلیلش هم فوروارد بایاس شدن دیود پول پ شده هست چون ولتاژ آندش (ولتاژ اعمالی به پایه میکرو)از ولتاژ کاتدش (VCC) بیشتر شده.و همینطور زمانی که ولتاژ اعمالی از GND کمتر بشه دیود پول دان شده روشن و ولتاژ روی پایه میکرو برابر با تقریبا نیم ولت (ولتاژ آستانه هدایت دیود پول دان شده) میشه. درواقع این دیود ها نقش کلیپر رو بازی میکنند.و دقیقا همونطور که فرمودید عمل محافظت از مدارات داخلی رو عهده دار هستند.اما اونچیزی که در اثر اون باعث اتصال کوتاه شدن پایه میکرو میشه (به VCC یا GND ) سوختن دیود زنر در اثر اعمال اضافه ولتاژ نیست بلکه ناشی از عبور جریان کنترل نشده از مدارات داخلی میکرو و یا در صورت اعمال ولتاژ خارج از محدود 0 تا 5 ولت به پایه های میکرو و متعاقبا روشن شدن دیود های محافظ و کنترل نشدن جریان عبوری از اونهاست که باید کمتر از 1 میلی آمپر باشند.که در صورت کنترل نشدن این جریان باعث سوختن دیود های محافظ و نهایتا اتصال کوتاه شدن پایه میکرو به VCC یا GND میشه.

[پروفسور]

پاسخ : حفاظت از adc

بله قربان کاملا قبوله من منظورم به اینکه داخل میکرو زنر داره یا نداره نبود عرض کردم اگر ولت ورودی پین از ولت مجاز بیشتر بشه یقیننا اون پین البته حداقل اون پین صدمه میخوره پس بودن یا نبودن زنر یا هرپیز دیگه ای نمیت.نه محافظی برای اضافه بار ولت باشه مثلا اپر زنر هم باشه میسوزه واتصال کوتاه میشه من تاحالا امتحان نکردم ولی به احتمال 99 درصد اگه شما بیشتر از 5.5 ولت به ورودی میکرو اعمال کنین اون پین صدمه میخوره واگه قراره زنر روش باشه میسوزه واتصال کوتاه میشه
البته باید توجه داشت سالهاست که در ساخت قطعات CMOS به پینهای ورودی خاصیت زنر میدهند چون اگر غیر این باشه به علت امپدانس بالای ورودی اونا به راحتی با اعمال ولت ساکن ناشی از دست میسورن و صد البته هر دیودی یه زنره اما با ولت شکست مختلف
یعنی اگه قراره ورودی میکرو که یقینا به ماسفت رفته وامپدانس بالایی داره در برابر اضافه ولت حفاظت نشه به راحتی با ولت ساکن با تماس دست میسوزه و نیاز به جریان خیلی کمی داره تمام ماسفتها اینگونه اند.
حالا شما شماتیک ورودی میکرو رو دارین خیلی دوست دارم بدونم به چه صورته

[mojtaba_led]

پاسخ : حفاظت از adc

حالا شما شماتیک ورودی میکرو رو دارین خیلی دوست دارم بدونم به چه صورته

تنها چیزی که من دیدم همینیه که داخل دیتا شیت میکرو هست یعنی این :

[samin20]

پاسخ : حفاظت از adc

خیلی عالی .

حقیقت به خاطر این میگم اگه فرضا ولتاژ نمونه برداری شده منبع تغذیه بیش از حد بود میکرو اسیب نبینه که مشکل رو حل کردید


بافر خوبه.ولی هر چه تو ورودی داشتیم تو خروجی داریم(بدون افست) .خب اگر 6 ولت شد خروجی میشه 6 ولی چون تغذیه خود اپ امپ 5 ولته دیگه خروجی بیش از 5 ولت نمی شه .درست فهمیدم یا نه :question:

[پروفسور]

پاسخ : حفاظت از adc

نه دیگه وقتی شما از یک OPAMP دجیتالی استفاده میکنید در حقیقت با یک ولت 5 ولت دارین کار میکنین یعنی تغدیه OPAMP هم 5 ولت SINGLE یعنی دوبل نیست پس خروجی اون نمیتونه از 5 ولت بیشتر بشه و بدیهیه که از انواع با افست کم یا قابل کنترل استفاده میشه من توی کار اسکوپ خودم همین کارو کردم ونتیجه هک خوبه البته قبل از اونهم ورودی رو با دوتا دیود روی 0.7 ولت محدود کردم.
اقا مجتبا خیلی جالب بود من صدبار این صفحه رو دیدم ولی دقت نکردم دقیقا همونطوره که فرمودین یعنی با این تکنیک فقط جریان زیاد میتونه به ورودی صدمه بزنه ویا زیاد شدن دامنه ولت اون دیودها اجازه افزایش ولت رو نمیدن اما اگر دامنه خیلی بالا بره چی منطورم اینه که مثلا یک دیود 50 ولتی بیاد و در جهت مستقیم یک دامنه 100 ولت رو عبور بده فکر کنم بازم مشگلی پیش نمیاد مثل یه زنر که در جهت مستقیم استفاده کنیم ودامنه بیشتری ازش عبور بدیم
وحتما به همین علته که ورودی نباید بیشتر از 0.5 ولت از تغدیه بالا بره چون احتمال جریان کشیدن و سوختن اون دیودها هست

[Geco]

پاسخ : حفاظت از adc

سلام
مبدل های انالوگ به دیجیتال مطابق تصویر زیر به صورت داخلی دارای دیود های محافظ هستند
(نگذاشت عکس اپلود کنم پس عبارت adc clamp protection رو گوگل کنید تا عکس ها رو ببینید)
اما به واسطه محدودیت ولتاژ و جریان دیود های داخلی ما به صورت خارجی از مدار کلمپ دیود برای محافظت از ورودی ADC استفاده می کنیم (مدار بالا با استفاده از بافر و مدار پایین بدون بافر)
توجه شود دیود ها از نوع شاتکی و متناسب با حدکثر ولتاژ ممکن باشند(ولتاژ دروپ کم و سرعت بالا دیود های شاتکی مد نظر هست)

اگه مفید بود صلوات