我有一个交流输入如下：
- 范围可以从 ±10V 到至少 ±500V 连续。
- 从大约 1 Hz 到 1 kHz 运行。
- 其上需要 > 100 kΩ 的阻抗，否则其幅度会发生变化。
- 有时可能会断开连接并使系统受到 ESD 事件的影响。
当输入低于 20V 时，我需要使用 ADC 将波形数字化。当它高于 20V 时，我可以忽略它超出范围，但我的系统不需要损坏。
由于我的 ADC 需要一个相对较硬的信号，我想缓冲输入以供后续阶段使用（在这些阶段，我将对其进行偏置，将其钳位至 0V 至 5V，并将其馈送到 ADC）。
我为我的初始输入级设计了以下电路，以获得一个安全、强大的输出，我可以将其馈送到进一步的阶段：
我的目标是：
- 确保源阻抗 > 100 kΩ。
- 将 ±20V 输入更改为大约 ±1.66V 输出。
- 提供刚性输出。
- 安全处理连续高压输入（至少 ±500V）。
- 处理 ESD 事件，无需将大量电流/电压倾倒到 ±7.5V 电压轨上。
这是我的电路设计的基本原理：
- R1和R2组成分压器，将电压降低12倍。
- TVS二极管快速反应以防止输入上的 ESD 事件，将它们倾倒到我的强地，而不会将任何东西倾倒到我的（弱）±7.5V 轨道上。
- TVS二极管还通过分流到地来处理极端过压（持续 ±500V）。在这些情况下，需要通过R1来限制电流。
- D1和D2将分压电压钳位在 ±8.5V，因此C1不需要高压电容器；在R1之后，通过它们的电流也受到限制。
- C1解耦输入信号。它将是双极电解。它需要有一个相对较大的电容才能让 1 Hz 信号不受影响地通过： $$\frac{1}{2 \pi R_2 C_1} \ll 1 \text{ Hz}$$ $$C_1 \gg \frac{ 1}{2 \pi \times 1 \text{ Hz}\times220 \text{ k}\Omega} = 8 \mu\text{F}$$
- R3和C2，其中R3 = R1，补偿运算放大器中的输入电流偏置和偏移（而不是仅仅将输出短路到负输入）；也形成一个低通滤波器： $$f_c= \frac{1}{2 \pi R_3 C_2} = 36 \text{ kHz}$$
这个电路是否最适合我的目标？我可以期待它有什么问题吗？我应该做些什么改进，或者有没有更好的方法来实现我的目标？
编辑 1
我最初说这需要连续处理 ±200V，但我认为 ±500V 是一个更安全的目标。
为了使TVS二极管按原样工作，R1需要分成两个电阻，这里是R1a和R1b，如@jp314所建议的：
编辑 2
这是一个修改后的电路，其中包含了迄今为止收到的建议：
- 电源上的齐纳二极管 ( @Autistic )。
- 通向它们的电阻器（@Spehro Pefhany）。
- 快速 BAV199 二极管（@Master ； @Spehro Pefhany建议的 BAV99 的低泄漏替代品，尽管最大电容约为 2 pF 而不是 1.15 pF）。
- TVS 二极管在前面并升级到 500 V ( @Master )，因此它只处理 ESD 事件，保护R1。
- 从运算放大器输出到负输入（@Spehro Pefhany和@Master）完全短路。
- 将C1降低到 10μF（@Spehro Pefhany）；这会在 1 Hz 时引入 0.3% 的电压降，这不如原来的 220μF 电容，但会使电容的采购更容易。
- 添加 1 kΩ 电阻器R6以限制流入OA1（@Autistic和@Master）的电流。
