Anfängerfrage: CV-Eingänge mit Zehnerdioden schützen?

[opt.X]

Hallo,

habe eine ziemliche Anfängerfrage.

Es gibt ja viele Geräte wir z.B. die ModFX, deren Potentiometer am Schleifer einfach eine Spannung z.B. zwischen 0V und 5V anbieten, die dann von einem AD Wandler abgegriffen wird.
Nun könnte man diesen Eingang des AD Wandlers einfach mit einem Buchse versehen und so eine CV Eingang erhalten.

Um diesen Eingang nun gegen grobe Bedienfehler, insbesondere Spannungen außerhalb von 0V bis 5V zu schützen, möchte ich eine möglichst simple Schutzschaltung vorschalten.
Meine Idee war nun Zehnerdioden zu nutzen.

Was halten die Experten davon?
CV Eingang ist "V4"
AD Eingang am Gerät ist da wo die 3 Widerstände zusammenlaufen.

Geht das so (ungefähr)?

Was sollte/könnte man sonst noch als Schutz machen?

Viele Grüße

M.

 

[3456778674]

Wenn der Eingang 0..5V sehen will, aber auch nur Spannungen innerhalb dieses Bereiches abbekommen darf, dann geht das mit den Z-Dioden nicht so gut. Die haben ja einen ziemlichen Übergangsbereich (... Toleranzen, Temperaturgang) .
Wenn der Eingang hochohmig ist, das ist oft, aber gerade bei Wandlern nicht immer der Fall, dann reicht ein Widerstand in Reihe. Das macht den Eingang nur etwas (für Controller-Steuereingänge irrelevant!) langsamer. Manchmal braucht man auch einen kleinen (ein paar nF) extra Kondensator, weil der Wandler hochfrequenten Strom zieht.

Der Trick ist, dass die Eingänge heute immer Schutzdioden gegen die Versorgung haben, und das man diese bei modernen Chips auch benutzen darf. Ströme bis 20mA sind da "gängiger Standard", allerdings gibt es auch Chips die nur 2mA aushalten. Das steht nicht immer im Datenblatt, einen Anhalt geben die normalen Ausgangssttröme des ICs.
Und ältere Chips mögen das nicht, die können dabei in das sogenannte Latch-Up gehen, wo sie die Versorgung kurzschliessen. (Der Strom in den Eingang triggert da eine Thyristor-Ersatzschaltung zwischen den Versorgungspins)

Wenn man im Datenblatt etwas von "maximale EIngangsspannung ist Versorgung + 0.3V" liest, dann ist das Irreführend. Denn die Spannung ist sozusagen gar nicht das Problem, dass Problem ist, dass da auf einmal tierisch viel Strom fliesst. Wenn man den Strom begrenzt (z.B. mit einem Widerstand), dann stellt sich die real zulässige Spannung von ganz alleine ein.

Im Modular hat man schlimmstenfalls -15V aus dem Netzteil, die gehen auf einen Eingang der "nicht unter Null" darf. Wenn man da 2mA zulässt, dann braucht der Schutzwiderstand 15V/2mA=7,5kOhm, gewählt 10k. (... der war grad in ausreichender Menge da... )

 

[opt.X]

Danke für Deine Ausführung! Ich verstehe ja nicht immer jedes Detail.
Schade, dass die Elektronikwelt nicht so einfach und ideal ist, wie die Simulation. Aber deswegen gibt es ja auch Experten.

Klar, das mit dem einfachen Vorwiderstand kann ich auch einfach mal testen, ob es für meine Anwendung bzgl. Geschwindigkeit Probleme bereitet.
Wie muss ich ggf. den kleinen Kondensator verschalten? Zwischen Masse (0V) und AD Eingang. Oder vor dem Vorwiderstand?

Bei mir wären die Kandidaten
Nord Micro Modular
Und eben
Alesis ModFX Pedale

Leider hab ich zu beiden keine Schaltpläne gefunden. Muss die Dinger also doch bald nochmal aufschrauben und nachsehen ob man dann was zu den Chips findet.

In der Regel weiß man ja, dass man nur mit 0 bis 5V rein darf. Aber es gibt halt immer mal Fehlbedienungen.