Tengo una entrada de circuito que necesito medir en nanovolts , por lo que se alimenta a un 24 bit ADC a través de algunos amplificadores de búfer. Sin embargo, para proteger los circuitos de la sobrecarga, estoy pensando en colocar abrazaderas Zener a través de las líneas de entrada de señal no condicionadas. ¿Qué problemas de ruido, si los hay, podrían causar?
Las señales son de baja frecuencia ( <1kHz ) y voltajes hasta 15V
Los diodos zener de bajo voltaje (< 5v) funcionan mediante un mecanismo de ruptura diferente al de los 5v, y son mucho más suaves, conduciendo una nA significativa a voltajes bastante bajos, lo que podría interferir con sus lecturas. Sin embargo, usted dice que usará señales de 15v, y los zeners para manejar estos voltajes son mucho más agudos. Si son lo suficientemente afilados en su aplicación, tendrá que medir.
La técnica ESD de sujeción de entrada que siempre utilizo es usar diodos de silicio para fuentes de voltaje, idealmente los rieles por conveniencia, pero si tiene que ser voltajes más bajos, entonces un diodo Zener polarizado en paralelo con un electrolítico enorme para calmar cualquier ruido . La fuga de polarización inversa en un buen diodo de silicio debería ser mucho menor que la fuga por debajo del umbral en un Zener, por lo que interfiere menos con la entrada.
Primero, solo porque un ADC es de 24 bits, eso no significa que esté obteniendo cerca de 24 bits efectivos. Mi experiencia con los ADC de alta resolución, especialmente los sigma-delta, es que cuando vas a las hojas de datos, verás que en realidad te estás acercando a los 17 bits. cree que estás sin alguna amplificación, a menos que estés aprovechando una PGA con ADC. Si está utilizando un PGA con una ganancia de 256, está hablando de cientos de nanovoltios, que pueden estar cerca. De lo contrario, probablemente debería considerar un ADC de 32 bits. La preamplificación podría incluso ser preferible, a menos que haya una buena razón por la que no sea posible.
La forma estándar de proteger las entradas es a través de diodos apilados en los rieles.
No olvides: aún necesitas el filtro anti-alias.