Das Limit für die AD Eingänge beim AVR ist AVCC+ etwa 0,3 V. Meist darf es, leicht außerhalb der Spezifikation auch ein kleines bisschen mehr sein, bevor wirklich was passiert. Von daher sollte es schon eine Schottky-diode sein, um den Strom in Richtung AVCC abzuleiten - die 1 N400x oder auch 1N4148 hat dafür zu viel Flussspannung. Über die Diode fließt zusätzlicher Strom zu AVCC, wenn das mehr wird als die Schaltung verbraucht steigt die Spannung AVCC dann an - nicht unbedingt gleich auf die 12,5 V wie im Beispiel, aber doch etwas. Bei kurzen Spannungsspitzen kann da schon ein Elko reichen um einen zu starken Anstieg des Spannung zu verhindern. Dabei muss man aber auch bedenken dass die Flusspannung der Dioden vom Strom abhängt.

Eine gute Lösung ist oft eine 2 Stufige Begrenzung der Spannung. Als erste Stufe eine Diode (z.B. 1N414 vom Spannungsteiler nach AVCC. Das Bgrenzt die Spannung auf etwa AVCC+0,7 V. Als 2. Stufe dann noch einmal ein Widerstand (etwa 470 Ohm - 1 K) zwischen den Spannungsteiler und den AD Eingang. Im µC sind auch schon Dioden drin, die Strom nach AVCC ableiten können, diese dürfen aber nur einen relativ kleinen Strom von angeblich etwa 1 mA (steht nicht im Atmel Datenblatt, sondern in einer Appl. Note) abbekommen. Der Strom durch die Diode ist der eigentliche Grund für das Limit bei der Spannung. Der zusätzliche Widerstand begrenzt dann den Strom auf rund 1 mA.

Den Spannungsteiler kann man in der Regel so auslegen, dass der Ausgangswiderstand etwa 10 K beträgt, also z.B. 2 mal 20 K oder 100 K und 10 K. Wenn die Spannung hinter dem Teiler entsprechend um 10 V zu hoch wird (bei 5 V Aref wäre das 3 mal der Messbereich) fließt etwa 1 mA über die Schutzdioden ab. Wird der Strom zu groß und könnte AVCC anheben, kann man das Ableiten ggf. auch über einen Transistor (PNP) machen, so das nur der Basisstrom nach AVCC fließt, der Kollektorstrom aber gleich nach GND.

Beim Oszilloskop gibt es Regler für die Y-position (hier mit CH1-Pos usw. beschriftet, relativ weit oben). Der Bereich hat hat aber Grenzen und ggf. hilft nur eine kleinere Empfindlichkeit oder die AC Kopplung. Der Regler auf dem Stufenschalter ist für eine variable Verstärkung, am rechten Anschlag gilt dann die Beschriftung, also z.B. 1 V/Div.