Überspannungsschutz aus c't Lab, verstehe ich nicht ganz

[Maxim (maxim)]

Im Heft 2/2008 wird das Spannungsmessgerät vorgestellt. Vor dem ADC wird 
ein OPV mit einfacher Verstärkung vorgeschaltet. Um diesen vor einer 
Überspannung zu schützen, werden zwei Transistoren als Dioden genutzt.

Dadurch wird der OPV aber nur vor einer höheren Eingangsspannung als die 
Versorgungsspannung geschützt. Da der LF411 maximal +-20V verträgt, wäre 
auch ein Überspannungsschutz an der Versorgung sinnvoll, oder? Sonst 
wird die Spannungsspitze direkt an die Versorgung des OPV 
weitergeleitet.

[Maxim (maxim)]

Schaltskizze

[Kevin K. (nemon)]

hm, nicht gut.... wie ist folgende idee: ein "spannungsteiler" aus nem 
10k-widerstand und einer 20v zenerdiode, solange die eingangsspannung 
unter der durchbruchspannung ist, fällt alles über der sperrenden diode 
ab, ist die spannung höher, fällt der rest überm widerstand ab. zwischen 
diode und resi dann ein opamp als impeddanzwandler

[Jadeclaw D. (jadeclaw)]

Zenerdioden haben einen ganz großen Nachteil. Oder sogar deren 3:
1. Kapazität.
2. deutlich bevor die Zenerdiode beginnt zu leiten, steigt der 
Sperrstrom bereits merklich an, ist dann ein hochohmiger Spannungsteiler 
davor, gibt es Messfehler.
3. Rauschen.
Die abgebildete Lösung mit den 2 Transistoren ist von den Eigenschaften 
her merklich besser. Die Frage ist nun, was ist links von der Schaltung? 
Wenn da grundsätzlich ein Serienwiderstand in beliebiger Form in der 
Leitung hängt, dann geht da generell nichts kaputt.

Gruß
Jadeclaw.

[Arno H. (arno_h)]

Noch kleinere Kapazitäten und Sperrströme erreicht man mit der Gatediode 
von JFET. D und S werden dabei miteinander verbunden.
Eine weitere Möglichkeit bieten selbstleitende MOSFET als 
Strombegrenzung.
Bei integrierten Schutzdioden ist dann keine weitere Massnahme 
erforderlich.
Siehe AppNote von Supertex:
http://www.supertex.com/pdf/app_notes/AN-D11.pdf

Arno

[Tobias (Gast)]

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ovprot.htm

Dort wird das Spiel mit der Transistordiode auch erklärt.

Z-Diode ist in diesem Fall nicht zu gebrauchen.

http://www.heise.de/ct/08/02/170/
Dort ist der Artikel zum c't-Lab Modul.

http://www.heise.de/ct/08/02/170/bild5.jpg
da der komplette Schaltplan.

[Thomas (Gast)]

OT: Unglaublich, ein Schaltplan als JPEG bei Heise.

[Kevin K. (nemon)]

Hab da mal was in Eagle gezeichnet, wie ich es für meine zwecke mir 
gerade vorstelle.

Es geht im Prinzip um ein Voltmeter, das zwischen 0 und 20V 
differentiell messen soll. An der linken Klemme ist oben Plus, unten 
Minus. Sehe ich es nun richtig, dass bei einer Spannung über etwa 25,5V 
Q26 zu leiten beginnt, unterhalb von etwa -6,5V Q25 und bei einer 
Spannung von etwa -1,5V Q27 zu leiten beginnt und mit R3 als 
Spannungsteiler die Spannung auf ein tolerables Maß begrenzt?

Eben noch zur Erklärung, wieso ich 3 Transistoren verwende: Dahinter 
kommt ein Multiplexer und dahinter ein Subtrahierer, daher muss ich 
vermutlich beide Eingänge einzeln absichern.