Solución:
Podría considerar un supresor de voltaje transitorio (TVS). Básicamente son arreglos de diodos que están destinados a proteger circuitos como el suyo de voltajes altos / bajos. Dado que están diseñados para funcionar con microcontroladores y otros dispositivos para este propósito, puede elegir el rango de voltaje que está usando cuando los compra (por ejemplo, diseñado para 3.3V y entra en una pinza completa a 3.5V).
Los rangos de voltaje operativo y las tolerancias para estos dispositivos suelen ser mejores que los diodos Zener directos.
La protección negativa también está incluida en el paquete. Funcionan muy bien para la protección ESD. Hay muchos de ellos, pero aquí hay un ejemplo:
http://www.semtech.com/images/datasheet/uclamp3301d.pdf
Para la protección contra sobretensión de las líneas de señal, un diodo Zener es generalmente una mala elección. No ha proporcionado suficientes detalles de su solicitud para que yo le dé muchas razones específicas, pero debe considerar lo siguiente:
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Un zener BZX84C 3.3V tiene una capacitancia de hasta 450pF. Tiene una señal de 1MHz, que probablemente se atenuará debido a un efecto de filtro RC en su circuito.
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Los zener no tienen un voltaje de conducción claramente definido. Comienzan a conducir a un voltaje mucho más bajo que el voltaje zener Vz. Esto se convierte en un problema cuando su señal tiene una alta impedancia de fuente, o si ha introducido alguna resistencia en serie para tratar de limitar los efectos de la sobretensión. Para contrarrestar esto, es posible que deba usar un zener de mayor voltaje, pero esto anula el propósito de incluir un zener.
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Si le preocupan los transitorios de sobretensión de alta energía, un zener no sirve para nada. Reacciona con demasiada lentitud y no puede absorber mucha energía.
Generalmente, para las líneas de señal, un supresor de voltaje transitorio es una parte mucho mejor.