撬棒配置中的稳压二极管为什么会降低输入电压？

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

我试图连接一个齐纳二极管，以便为电路增加一些保护措施（融合的“撬棍”），该电路包括一个回路供电的氧气传感器，其输出由GHI Cobra ADC /模拟输入读取。这个想法是，如果传感器短路导致其输出电压为12V，则齐纳二极管在传感器输出（和ADC输入）与地之间的4.7 V击穿电压将使12V电流远离ADC的时间足够长，从而可以保险丝烧断，因为眼镜蛇引脚上的限制为5V。

但是，我发现当我放入齐纳二极管时，它会降低ADC（当前为电压表）读取的电压，例如，从4.38伏降至3.98伏。当我用常规二极管替换齐纳二极管以进行测试时，电压不会下降。是什么赋予了？齐纳二极管可以用作“撬棒”，以免改变传感器输出侧的电压吗？齐纳二极管的安装环朝向ADC一侧。这家电子产品商店说它有4.7V的击穿电压，但我不确定如何测试。

齐纳二极管的反向电压不会随着电流的增加而出现急剧的拐点，因此，齐纳二极管将在远低于其额定电压的电压下传导几毫安的电流。在这种情况下，假设您的微控制器的输入阻抗很高，则不需要保险丝。顺便问一下，什么是“ GHI眼镜蛇”？

我建议用4.7k电阻器替换保险丝，并使用5.1V或5.6V齐纳二极管。最好是减小ADC输入的正常工作范围，以使最大预期电压为4V左右，也许是通过将250欧姆电阻更改为200欧姆来实现的。然后，齐纳二极管的柔软膝盖不会影响您的测量，并且您给了齐纳二极管一个小的空间来开始传导。

虽然根据欧姆定律似乎ADC引脚上没有过电压，但是，我们需要避免什么情况？

TVS二极管是一个不错的选择。每种类型的MCU都有最大电源电压，最佳的有功电压低于最大电压且高于工作电压。但是如果考虑浪涌电压的极性，则两个TVS二极管的串联方向相反。

有另一种方法，您可以使用两个二极管保护ADC端口，例如1N4148。一个二极管连接VCC和ADC引脚之间，另一个连接ADC引脚和GND。最好在两个二极管的ADC引脚和结之间使用电阻连接。实际上，这是保护MCU内部端口的常用方法，它是可扩展性增强。

如果可以接受，最好使用光耦合器隔离。但这很复杂。