Problem Anwendung Z-Diode

[Sebastian Z. (nicewind)]

Hallo Zusammen,

leider habe ich vermutlich gerade ein grundsätzliches Verständnisproblem 
mit dem Einsatz von Z-Dioden.
Wie im angehängten Schaltplan möchte ich mittels einem Spannungsteiler 
eine Spannung von 0-15 Volt linear auf bis zu 3.3 Volt abbilden, sodass 
ich diese mit dem uC erfassen kann.
Mit dieser Schaltung erreiche ich im Bereich von 0-ca. 10 Volt auch eine 
lineare Folgespannung am uC.
Ab ca. 10 Volt ändert sich die Kennlinie vom linearen in ein 
exponentielles Verhalten. Meine Idee war, dass hier ein Stromfluss über 
die Z-Diode stattfindet. So war es dann auch, Diode ausgelötet und schon 
passt alles.

Nun meine Frage: Warum? Ich lag mit der Spannung noch weiter unter den 
3.3V der Diode. Warum wird diese bereits vorher leitend?
Nun habe ich keine Schutzeinrichtung vor dem uC, die vor Überspannung 
schützen könnte. Wie könnte ich die Schaltung ändern, sodass ich einen 
linearen Spannungsverlauf incl. Schutzeinrichtung erhalte.

Freue mich auf Eure Ideen :)
Viele Grüße
Sebastian

[mhh (Gast)]

Sebastian Zimmermann schrieb:
> Nun meine Frage: Warum? Ich lag mit der Spannung noch weiter unter den
> 3.3V der Diode. Warum wird diese bereits vorher leitend?

Z-Dioden unterhalb von ca. 5V haben technologisch bedingt nicht so einen 
ausgeprägten Knick in ihrer Kennlinie. Ist also normal. Zum "wie" gab es 
schon einige Beiträge. Also die Forensuche mal bemühen.

[ArnoR (Gast)]

Sebastian Zimmermann schrieb:
> Wie könnte ich die Schaltung ändern, sodass ich einen
> linearen Spannungsverlauf incl. Schutzeinrichtung erhalte.

Z-Diode weglassen und kleine Schottky-Dioden vom Eingang des µC zur 
Betriebsspannung und Masse schalten.

[spess53 (Gast)]

Hi

> Wie könnte ich die Schaltung ändern, sodass ich einen
>linearen Spannungsverlauf incl. Schutzeinrichtung erhalte.

Lass die Z-Diode weg. µC-Eingänge haben in der Regel Schutzdioden nach 
VCC und Masse. Bei AVRs können bis etwa 1mA belastet werden.

MfG Spess

[Sebastian Z. (nicewind)]

Danke für Eure Hilfe.
Ich möchte gerne dennoch die Spannung auf 3.3 Volt begrenzen.
Ich nutze den AT91SAM7X. Der hat das Problem, dass wenn an einem AD 
Kanal die Spannung mehr als 3.3V beträgt, alle anderen AD Kanäle keine 
plausiblen Werte mehr liefern :/
Diesen "Effekt" möchte ich gerne verhindern...

VG
Sebastian

[Purzel H. (hacky)]

Eine gruene LED hat die steilere Kennlinie wie eine Zehner.

[Klaus D. (kolisson)]

Vielleicht bist du einfach mit deinen 47k viel zu hochohmig.
Versuch mal 1k und nehme anstelle der z-diode die üblichen
Schottky zum Schutz des einganges.

Gruss Klaus

[Klaus (Gast)]

Sebastian Zimmermann schrieb:
> Ich möchte gerne dennoch die Spannung auf 3.3 Volt begrenzen.
> Ich nutze den AT91SAM7X. Der hat das Problem, dass wenn an einem AD
> Kanal die Spannung mehr als 3.3V beträgt, alle anderen AD Kanäle keine
> plausiblen Werte mehr liefern :/
> Diesen "Effekt" möchte ich gerne verhindern...

Die "Profis" im FPGA Umfeld machen das so, daß sie eine 3,0V Rail 
erzeugen, und alle Eingangsspannungen mit Schottky-Dioden darauf 
clampen.

MfG Klaus