過電圧保護のためのツェナーダイオード

デジタル入力ピンの過電圧保護にツェナーダイオードを使用することを検討しています。

標準的なICピンの絶対最大定格は、（GND-0.3V）から（VDD + 0.3）で与えられます。

ツェナーダイオードを使用して、電圧をVDD未満に制限できます。ただし、標準的なツェナーダイオードの順方向電圧は0.7Vです。これは、低電圧を-0.3Vに制限できません。

私の信号は1MHz信号ですが、わずかな差であり、持続時間が短いので無視しても安全ですか？

信号線の過電圧保護では、ツェナーダイオードは一般的に不適切な選択です。多くの具体的な理由を説明するのに十分なほどアプリケーションの詳細を提供していませんが、以下を検討する必要があります。

1. BZX84C 3.3Vツェナーには、最大450pFの静電容量があります。1MHzの信号があり、回路のRCフィルター効果によりおそらく減衰します。

2. ツェナーには、明確に定義された導通電圧はありません。それらはツェナー電圧Vzよりはるかに低い電圧で導通し始めます。これは、信号のソースインピーダンスが高い場合、または過電圧の影響を制限するために直列抵抗を導入した場合に問題になります。これに対抗するには、より高い電圧のツェナーを使用する必要があるかもしれませんが、これはツェナーを含める目的を無効にします。

3. 高エネルギーの過電圧過渡現象が心配な場合は、ツェナーはまったく役に立ちません。反応が遅すぎて、あまりエネルギーを吸収できません。

一般に、信号ラインの場合、過渡電圧サプレッサがはるかに優れています。

過渡電圧サプレッサ（TVS）を検討できます。それらは基本的にダイオードの配置であり、あなたのような回路を過/低電圧から保護することを目的としています。これらは、この目的のためにマイクロコントローラーやその他のデバイスと連携するように設計されているため、購入時に使用する電圧範囲を選択できます（例：3.3V用に設計され、3.5Vでフルクランプに入る）。

これらのデバイスの動作電圧範囲と許容誤差は、通常、ストレートアップツェナーダイオードよりも優れています。

負の保護もパッケージに含まれています。それらはESD保護に非常によく機能します。世の中にはたくさんありますが、ここではその一例を示します。

http://www.semtech.com/images/datasheet/uclamp3301d.pdf