Es mejor utilizar diodos de silicio para D1 y D2 en lugar de schottkies, por motivos de fugas. Sé que su Vf es más grande, en el papel que probablemente exceda el voltaje máximo de entrada del mux, pero su fuga será de órdenes de magnitud más baja. Algunos diodos de silicio se anuncian como baja fuga. Sin embargo, no tiene mucho sentido luchar por una fuga más baja que la que proporcionará su mux. Tenga en cuenta que las corrientes de fuga de diodo y de mux tienden a aumentar exponencialmente con la temperatura; a veces, una figura de hoja de datos de aspecto horrible para el peor de los casos a temperatura estará bien si solo usará su sistema a temperatura ambiente.
Use una resistencia entre la pinza de diodo y la entrada de mux para limitar la corriente a los diodos de protección de muxes, una vez que D1 o D2 estén sujetando.
No todos los multiplexores son iguales, algunos tienen una protección de entrada robusta ya que están diseñados para este tipo de uso. Algunos especifican que sus datos de protección de entrada pueden tolerar una corriente alta. Haga una búsqueda amplia y lea las hojas de datos cuidadosamente.
No asuma que las corrientes de fuga se cancelarán. La fuga es un parámetro no controlado.
No se olvide de usar una clasificación de voltaje adecuada para R3, su resistencia común o de jardín por lo general solo sirve para 200v. Use varios en serie, o uno clasificado para un voltaje mucho más alto, no son demasiado caros. Los picos de 1500v son comunes en la red.
Algo así como PUSB2X4Y tiene especificaciones de pulso en los amplificadores. Si puede tomar un pulso de microsegundos de 4.5A a un promedio de 3.8v, entonces puede asumir que tomará 10s de mA todo el día, todos los días, sin vergüenza.
En caso de que no hayas visto el comentario de Matthew a continuación, esto es lo que creo que estaba sugiriendo, en el diagrama de la izquierda, diodos back to back a través de un búfer op-amp.
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Aunque la salida del amplificador operacional podría considerarse más capaz de la corriente que las entradas, todavía tiene diodos de sustrato y una especificación de corriente máxima, por lo que también necesita protección. Algunos amplificadores incluso tienen entradas especificadas para que estén bien fuera del riel para protección de entrada, pero solo sobrevoltaje de 0.3v y especificación de corriente de malezas en el pin de salida.
Partiendo de esa idea básica, mi opinión sobre el principio se muestra a la derecha. La cadena de diodos D3-6 proporciona una fijación de voltaje a 'un poco fuera' de los rieles, R2 protege los diodos, R4 protege la entrada del amplificador, R3 protege la salida del amplificador y reinicia la tensión en los diodos D4 y D5 por lo que su fuga a la entrada es mínima. Con este arranque, los diodos podrían ser casi cualquier cosa, incluso grandes rectificadores a prueba de bombas.
Los dos diodos en serie sugieren que se debe tener cuidado en el diseño si la protección es extender a los pulsos rápidos. Considere el SOT-23 BAV99, dos diodos de serie en un paquete, para implementar el par D3,4 y el par D5,6. Se especifican de forma continua > 100mA, el típico 10mS pulso 800mA, que para cualquier R2 razonable suena adecuado. BAT754S es una alternativa en schottky. Corrientes similares, pero mucho menor voltaje de sujeción.
En realidad, no necesita un amplificador operacional por canal si la fuga de su multiplexor es lo suficientemente baja. El circuito en la parte inferior muestra el búfer único después del mux que controla todos los diodos de protección de entrada. Tenga en cuenta que la fuga del multiplexor aparece en la entrada del amplificador, mientras que el uso de un búfer por canal elimina la fuga de mux.
El canal 'on' está recibiendo la tensión de arranque correcta. Los canales de "apagado" probablemente obtendrán el voltaje incorrecto, y los diodos de protección "internos" pueden conducir. Este no es un problema de medición, ya que el canal que queremos es correcto. Puede, o no, ser un problema para lo que impulsa esas entradas, el hecho de que nuestras entradas de impedancia nominal alta se desvíen a un voltaje diferente. Si asumimos que es una fuente de corriente muy débil (nos preocupan las fugas, por lo que sabemos que no es una fuente de baja impedancia) con una gran capacitancia a tierra, puede tomar mucho tiempo después de seleccionar esa entrada antes de que el voltaje haya regresado a su nivel máximo. valor correcto.
Actual leakage measurements for diodes at 15C.
diode -2/-5v leakage slope resistance over +/- 10mV
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1N4148 4nA 30Mohm
BAT42 35nA 1Mohm
BAS116 <10pA (30v) >>20Gohm
La conducción BAS116 continuó como 40pA 300mV, 45nA 450mV, 16uA 640mV. La especificación de BAS116 typ / max a 25C es 3pA / 5nA, y 3n / 80n a 150C.
Eso significa que, a esa temperatura, y haciendo que las suposiciones de la fuga inversa varíen en un factor de 2 hacia arriba y hacia abajo, y una desviación del seguidor de voltaje de 3 mV, podría asumir la siguiente fuga
diode no bootstrap bootstrapped
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1N4148 6nA 1pA
BAT54 50nA 3nA
BAS116 <10pA <<10pA
Hice esas mediciones con un medidor de £ 8 con una resistencia de entrada de 10 M y un rango de 200 mV, por lo que no es difícil 10 pA por LSB (¡obviamente no se puede notar la diferencia entre 0 y 10 pA!). Le sugiero que haga lo mismo con sus diodos elegidos y a temperaturas más altas.
