如何利用放大器設(shè)計魯棒高性價比的解決方案二

作者：時間：2012-09-26 來源：網(wǎng)絡(luò)

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　　(4)

　　如果使用1 kΩ電阻來保護噪聲為4 nV/√Hz的運算放大器，總電壓噪聲將提高√2倍。集成保護電阻并不能改變過壓保護會提高等效輸入電壓噪聲的事實，但將R1和R2 與運算放大器集成在一起可確保數(shù)據(jù)手冊的噪聲規(guī)格包括保護電路。

　　為了避免權(quán)衡噪聲與過壓，需要這樣一種保護電路：當(dāng)放大器輸入在額定范圍內(nèi)時，它提供低電阻;當(dāng)放大器輸入超過供電軌時，它提供高電阻。這種特性將能按需改善過壓保護，降低正常工作時的總噪聲貢獻。圖10顯示了一種具有該特性的電路方案.

　　圖10. 帶主動過壓保護的輸入差分對

　　Jxy全部是P溝道JFET，它們是耗盡型器件，因此溝道的摻雜類型與源極和漏極相同。當(dāng)放大器輸入電平介于兩個供電軌之間時，J1A和J2A是簡單的電阻，阻值等于RDSON 因為輸入偏置電流足夠小，溝道與柵極之間的任何電位差都不會使溝道關(guān)閉。如果VIN+ 超出負電源一個二極管壓降，電流就會流過J1A,導(dǎo)致漏極關(guān)閉。這種轉(zhuǎn)換實際上是 J1A離開三極工作區(qū)，進入線性工作區(qū)。如果VIN+超出正電源一個二極管壓降，J1A將充當(dāng)橫向PNP。VIN+至柵極將用作正偏射極-基極結(jié)，另一個結(jié)用作基極-集電極，其高阻值避免輸入管過壓。

　　圖11中的電流-電壓曲線顯示了FET保護運算放大器在受到過壓掃描時的輸入阻抗變化。保護FET的RDSON為4.5 kΩ;當(dāng)放大器的正輸入被拉至供電軌以上時，保護FET的電阻迅速提高到22 kΩ(30 V時)，從而將輸入電流限制為1.5 mA。