No mencionas cuál es la corriente que circulará a través de los diodos, pero si lo maximizamos hasta 1A, y usas Dos diodos 1N5817; uno en serie con la fuente de 5V y otro en serie con las baterías. Este diodo solo tiene una caída de 0.45V a una corriente de 1A, lo que significa que tendrías 4.55V después del diodo De la Fuente y 4.05 V después del diodo de las baterías. Como cátodo del diodo de fuente tiene un voltaje más alto que el voltaje del ánodo del diodo en las baterías, ese diodo no conduce, entregando corriente solamente la fuente de 5V.
Esa es mi propuesta, pero ya depende de ti.
elreypic
Tal como dices Reypic, lo voy a hacer de esa manera. La corriente máxima será de 500 mA, por lo que ese diodo está super olgado. Más chicos no estoy consiguiendo, por lo que voy a usar el 1N5817 que tiene un forward voltage tipico de 450 mV, el mismo es en funcion de la corriente por lo que seguramente es menor (Tal como muestra el gráfico del datasheet adjunto).
De esta manera es la solución más simple para alimentación redundante.
IMPORTANTE: Hay que tener en cuenta que siempre va a estar activa la fuente de mayor voltaje, por lo que si se alimenta el circuito de manera errónea con una batería cuya tensión supere a la de la fuente, el circuito pasará a estar alimentado desde la batería.
Ya que estamos en el tema.. En caso que tome el valor de tensión antes del diodo y lo envíe a una entrada digital del micro, podré identificar desde el micro, que ha ocurrido un corte de suministro eléctrico desde la fuente. Ahora bien.. me surge la siguiente duda: El micro está alimentado a una tensión de 2.5 V (ya que posterior a los diodos hay un regulador). ¿Existe algún inconveniente que el micro al estar alimentado en 2.5 V, le envie a una de sus entradas digitales 5 V ? No encuentro ese dato en el datasheet, siempre habla de la tensión máxima.
Saludos y gracias por la ayuda Reypic !