Усовершенствование диодной защиты входов

Electronic Design Europe 10.02.2011

Yossi Barkan

Часто бывает необходимо защитить входные цепи схемы. Простейшее решение – подключить диоды к шинам V_CC и Gnd (Рисунок 1). Однако за простотой спрятан серьезный недостаток: такая схема воспринимает, как нормальные, напряжения в диапазоне от Gnd – V_D до V_CC + V_D. (V_D – прямое падение напряжения на диоде).

Рисунок 1.	Простейшая защита входа от повышенного напряжения требует двух диодов, подключенных к шинам VCC и Gnd.

Но если входное напряжение не должно выходить за пределы напряжения питания, лучше использовать схему, изображенную на Рисунке 2. Усовершенствованная схема содержит два источника питания:

V_P = V_CC – V_D

который является источником втекающего тока, и

V_N = Gnd + V_D

являющийся источником вытекающего тока.

Подразумевается, что V_D = V_BE. (V_BE – напряжение база-эмиттер транзистора). В этом случае защитные диоды зафиксирует входное напряжение ровно на уровне напряжения шин V_CC и Gnd.

Рисунок 2.	Усовершенствованная схема ограничителя вырабатывает напряжения VP и VN, к которым подключаются защитные диоды.