在將 5V 信號(hào)傳送給 3.3V 系統(tǒng)時(shí)，有時(shí)可以將衰減用作增益。如果期望的信號(hào)小于 5V，那么把信號(hào)直接送入 3.3V ADC 將產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)換值。當(dāng)信號(hào)接近 5V 時(shí)就會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)。所以，需要控制電壓越限的方法，同時(shí)不影響正常范圍中的電壓。這里將討論三種實(shí)現(xiàn)方法。
1. 使用二極管，鉗位過(guò)電壓至 3.3V 供電系統(tǒng)。
2. 使用齊納二極管，把電壓鉗位至任何期望的電壓限。
3. 使用帶二極管的運(yùn)算放大器，進(jìn)行精確鉗位。
進(jìn)行過(guò)電壓鉗位的最簡(jiǎn)單的方法，與將 5V 數(shù)字信號(hào)連接至 3.3V 數(shù)字信號(hào)的簡(jiǎn)單方法完全相同。使用電阻和二極管，使過(guò)量電流流入 3.3V 電源。選用的電阻值必須能夠保護(hù)二極管和 3.3V 電源，同時(shí)還不會(huì)對(duì)模擬性能造成負(fù)面影響。如果 3.3V 電源的阻抗太低，那么這種類型的鉗位可能致使3.3V 電源電壓上升。即使 3.3V 電源有很好的低阻抗，當(dāng)二極管導(dǎo)通時(shí)，以及在頻率足夠高的情況下，當(dāng)二極管沒(méi)有導(dǎo)通時(shí) （由于有跨越二極管的寄生電容），此類鉗位都將使輸入信號(hào)向 3.3V 電源施加噪聲。
為了防止輸入信號(hào)對(duì)電源造成影響，或者為了使輸入應(yīng)對(duì)較大的瞬態(tài)電流時(shí)更為從容，對(duì)前述方法稍加變化，改用齊納二極管。齊納二極管的速度通常要比第一個(gè)電路中所使用的快速信號(hào)二極管慢。不過(guò)，齊納鉗位一般來(lái)說(shuō)更為結(jié)實(shí)，鉗位時(shí)不依賴于電源的特性參數(shù)。鉗位的大小取決于流經(jīng)二極管的電流。這由 R1 的值決定。如果 VIN 源的輸出阻抗足夠大的話，也可不需要 R1。
如果需要不依賴于電源的更為精確的過(guò)電壓鉗位，可以使用運(yùn)放來(lái)得到精密二極管。電路如圖3所示。運(yùn)放補(bǔ)償了二極管的正向壓降，使得電壓正好被鉗位在運(yùn)放的同相輸入端電源電壓上。如果運(yùn)放是軌到軌的話，可以用 3.3V 供電。
由于鉗位是通過(guò)運(yùn)放來(lái)進(jìn)行的，不會(huì)影響到電源。
運(yùn)放不能改善低電壓電路中出現(xiàn)的阻抗，阻抗仍為R1 加上源電路阻抗。
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