我是硬件工程师，请攻击我最薄弱的地方

大家好，我是王工。有兄弟给我发消息，问电路中这个稳压管是不是不能这么用？ 为了大家能够看的更清晰，咱们把电路图单独拎出来看。 如图，为了检测INPUT_AD电压值，通过两个电阻R146和R149分压，然后将分得的电压值送到单片机的IO口，用单片机的ADC进行电压检测。然后我就问他：是在实际测试中遇到了什么问题吗？回答：这个稳压管会影响我ADC采样的电压值，当我把稳压管拆下来，电压就正常了。然后统计了两组数据，对比稳压管拆解前后的电压，具体数据如下表： 采样的电压是不断波动的，当输入12V时，ADC电压误差还不是很大，仅仅相差0.012V，当时输入电压达到24V时，电压差值就达到了0.4V。 当我看到问题的第一反应就很熟悉，基本就知道了原因，因为我也遇到过类似的问题这个稳压管的主要作用是用来保护单片机的IO口，因为检测的电压是波动的，一旦波动太大，有可能超过单片机IO口的电压，一旦超过IO口能承受的电压，单片机就会损坏，所以加个稳压管可以起到保护的作用，而且加稳压管也是一种相对简单，便宜的方案。那为什么这个稳压管影响这么大呢？在回答这个问题之前，我们先来看看下面这个电路，请问大家图中电压V1是多少伏？ 基础一般的同学可能会说，因为二极管反向，没有电流流过，V1被10K拉低，所以V1=0V。他们可能忽略了二极管一个比较重要的参数，反向漏电流，所以其实V1是有电压的，二极管的漏电流越大，V1电压越高。半导体中，漏电流是不可避免的。凡是有PN结的地方都有漏电流，当二极管承受反向电压时，虽然理论上应该完全截止，但实际上并不是完全理想的截止状态，会有微弱的电流漏过去，这个电流我们叫漏电流。电路中稳压二极管的型号是MM3Z3V3，参数如下，当反向电压为1V时，漏电流为20uA。既然找到了原因，那怎么解决呢？有人提议，直接将稳压二极管加在输入电压INPUT_AD，但输入电压是波动的，直接在这里放置稳压二极管可能不太好，最好在ADC接口处进行稳压。我们实际应用中更多的是更换稳压二极管，于是我让这位兄弟尝试更换一个漏电流更小的稳压二极管，果然就好了。 虽然问题好像是解决了，但是仍然不完美，有两个疑问值得被深究：1、数据得出有稳压二极管时，输入电压越大，ADC电压误差也越大，电压误差值从0.012V到0.4V，这个电压是怎么得来的，有没有一些具体的计算？2、ADC引脚处稳压二极管的选型，漏电流到底为多少比较合适？uA不行，一定要na级别的吗？另外，对于单片机ADC引脚的防护，大家还有没有其它更好的方案？最后，再啰嗦一句，我之前一个公司有个很好的习惯，隔一段时间大家把不同工程师手上做的项目拿来分享，主要分享容易踩坑的地方，这样可以避免同一个错误大家都犯，所以搞硬件经验很重要。也希望各位工程师们能够分享出你的故事，跟王工一起讨论，互相学习，利用公众 号这个平台让更多的人收获经验，多避雷，少踩坑。声明： 声明：原创文章，转载请注明出处。本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立，推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有，如有侵权，联系删除。 来源：硬件笔记本