La respuesta a "¿No deberían los diodos bloquear esta sobretensión?" es sí y no. En realidad depende de la impedancia de salida de lo que sea que lo esté alimentando y de la fuerza del carril de alimentación.
Si conectas esa patilla a una fuente de alimentación de 10 V, ¿qué crees que ocurrirá? ¿El diodo bajará la alimentación de 10V, o Vdd subirá a 10V menos la caída del diodo? O simplemente se quemará el diodo.
En realidad, todo depende del resto del circuito. Pero a pesar de lo burdo del ejemplo, tal vez puedas entender la idea de que el diodo tiene un límite en su función de bloqueo de la señal.
Los pines TAMBIÉN tienen un límite de corriente. El diodo sólo sobrevivirá mientras no se supere ese límite de corriente.
¿Ayudará añadir un diodo externo?
A veces, el diodo de apriete interno no es en realidad un diodo, sino un circuito de tipo FET. Un diodo externo que pinza a inferior a la tensión de protección interna le permitirá descargar más corriente.
Si no encuentras un diodo que apriete menos que el circuito interno, entonces no tiene sentido. El chip puede freírse antes de que su diodo realmente entra en acción.
Sin embargo, sigues sin poder hacer cortocircuito con el otro raíl.
En resumen, cuando se conectan señales que no son de nivel de dispositivo, hay que asegurarse de que la impedancia de la fuente es lo suficientemente alta como para no sobrecargar el dispositivo y no saturar el carril al que se está conectando. Por lo general, es necesario añadir una resistencia en serie del tamaño adecuado.
Adenda: Los diodos de protección de entrada están ahí realmente para protección "por si acaso". Normalmente no se debe confiar en que sean una parte funcional de tu diseño. Una preparación adecuada de la señal antes de inyectarla en la patilla es el mejor método de diseño.
En general, prefiero este enfoque.
R1 debe elegirse para limitar la corriente inversa especificada para los zeners a la tensión zener indicada. Es decir, el Zener puede tener una tensión nominal de, digamos \$3.1V @ 5mA\$ .
Así que \$R1 = (V_{signal} - V_{zener}) / I_{zener}\$
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simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab
