圖4. 黃色 = ADC輸入,綠色 = ADC驅動器輸入,紫色 = 基準電壓源(交流耦合)。左側圖像未添加肖特基二極管。右側圖像添加了肖特基二極管(BAT54S)。
需要注意肖特基二極管的反向漏電流,此電流在正常運行期間可引入失真和非線性。該反向漏電流受溫度影響很大,一般在二極管數據手冊中指定。BAT54系列肖特基二極管是不錯的選擇(25°C時最大值為2μA,125°C時約100μA)。
完全消除過壓問題的一種方式是為放大器使用單電源電軌。這意味著,只要為基準電壓(最大輸入電壓)使用相同電源電平(本例中為5V),驅動放大器就絕不會擺動至地電壓以下或最大輸入電壓以上。如果基準電路具有足夠的輸出電流和驅動強度,則可直接用來為放大器供電。圖5中顯示了另一種可能性,也就是使用略低的基準電壓值(例如,使用5 V電軌時為4.096 V),從而顯著降低電壓過驅能力。

圖5. 單電源精密ADV設計的典型電路圖。
這些方法可解決輸入過驅的問題,但代價是ADC的輸入擺幅和范圍受限,因為放大器存在上裕量和下裕量要求。通常,軌到軌輸出放大器可在電軌十幾mV內,但也必須考慮輸入裕量要求,可能為1 V或更高,這會將擺幅進一步限制在緩沖器和單位增益配置內。該方法提供了最簡單的解決方案,因為不需要額外保護元件,但依賴正確的電源電壓,可能還需要軌到軌輸入/輸出(RRIO)放大器。
放大器與ADC輸入之間的RC濾波器中的串聯R也可用于在過壓狀況期間限制ADC輸入處的電流。不過,使用此方法時需要在限流能力與ADC性能做出取舍。較大的串聯R提供較佳的輸入保護,但會導致ADC性能出現較大失真。如果輸入信號帶寬較低,或者ADC不在滿吞吐速率下運行,這種取舍可行,因為此情況下串聯R可以接受。應用可接受的R大小可通過實驗方式確定。
如上文所述,保護ADC輸入沒有成法,但根據應用要求,可采用不同的單獨或組合方法,以相應的性能取舍提供所需的保護水平。