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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schutzschaltung: Verkraftet der ATMega8 -0,7V am ADC?


Autor: Burghard (Gast)
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Hallo!

Ich möchte mit einem ATMega8 die Spannung des OPs messen. Es ist zwar 
vorgesehen, dass diese nur in einem Bereich von 0V bis 5V liegt, durch 
unglückliche Umstände können es jedoch auch mal -12V bis 12V werden. Ich 
bange deshalb um die Gesundheit des ATMega8.

Ich habe deshalb die im Anhang zu sehende Schutzschaltung vorgesehen. 
Spannungen größer als 4,7V werden durch die Z-Diode verhindert, 
Spannungen kleiner als -0,7V ebenfalls. Laut Datenblatt  sind für den 
Controller zwar keine negativen Spannungen vorgesehen, hat jemand jedoch 
Erfahrung, ob der Controller diese kleine negative Spannung verkraftet?

Vielen Dank

Gruß
Burghard

Autor: gast (Gast)
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wenn du sowieso einen opv hast, ist der bestimmt nicht alleine im 
gehäuse^^
mach also enfach einen offset (schaltung gibts via google, oder hier 
unter opv)

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Die AVRs haben Schutzdioden (Clampdioden) an allen I/O-Pins (siehe 
Schaltbild im Datenblatt). Wenn der Strom nicht wesentlich größer als 1 
mA ist (Vorwiderstand in der Größenordnung 10 kOhm, der tut auch dem ADC 
noch nicht nennenswert weh), ist das zumindest kurzfristig kein Problem 
für den Pin. Z-Dioden leiten auch schon deutlich unter ihrer Z-Spannung 
zu einem gewissen Grad, weshalb Du da möglicherweise ziemliche 
Ungenauigkeiten bekommst.

gast wrote:
> wenn du sowieso einen opv hast, ist der bestimmt nicht alleine im
> gehäuse^^
Woher weißt Du das? Es gibt viele Einzel-OPVs.

> mach also enfach einen offset (schaltung gibts via google, oder hier
> unter opv)
Wenn ihn nur der Bereich von 0 bis 5 V interessiert, ist das eine ganz 
schlechte Idee, weil dann die Auflösung vor die Hunde geht. Was man 
machen kann, ist ein Begrenzer mit einem OPV. Der hat dann eine Z-Diode 
in der Rückkopplung und gleicht die Ungenauigkeiten weitgehend aus 
(stabiler "Zener-Knick").

Autor: anderer Gast (Gast)
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Also im Datenblatt des Atmegas32 steht:

Voltage on any Pin except RESET
with respect to Ground ................................-0.5V to VCC+0.5V

Alle IO-Pins haben Schutzdioden eingebaut, ich vermute mal das die schon 
so 0,1 - 2 mA abhaben können, sonnst währe die ja sinnlos ;)
Ich würde den Vorwiderstand mit 10k reinmachen, und die Z-Diode ganz 
weglassen.

Autor: anderer Gast (Gast)
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zu langsam... :)

Autor: yalu (Gast)
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Der Einsatz einer externen Diode zur Begrenzung negativer
Eingangsspannungen ist nur sinnvoll, wenn ihre Duchlassspannung
deutlich kleiner als die der internen ist, da sonst schlecht
vorhersagbar ist, wie sich der Strom auf die beiden Dioden verteilt.
Also müsstest du parallel zur Z-Diode noch eine Schottky-Diode
schalten.

Aber wie schon geschrieben wurde: Mach R1 ausreichend groß, dann
brauchst du überhaupt keine externen Dioden. Der Widerstand wird auch
das Zeitverhalten der Schaltung nicht negativ beeinflussen, da das
langsamste Glied in der Kette ohnehin der TL081 ist.

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