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钳位过压保护

2022/07/16204 作者:佚名
导读:高精度运算放大器可让系统设计人员能在调理信号(放大、滤波和缓冲)的同时保持原始信号的精度。当信息包含在变动极小的信号中时,信号路径上的运算放大器在工作时具有极低的直流和交流误差性能就显得极为必要。总系统精度取决于信号路径的精度保持程度。在某些应用中,可能出现电源电压以外的电压驱动运算放大器输入的情况——这种情况称为过压情况。长时间(甚至短时间内)的过量输入电流——如果电流足够高——便可能会损坏运算

高精度运算放大器可让系统设计人员能在调理信号(放大、滤波和缓冲)的同时保持原始信号的精度。当信息包含在变动极小的信号中时,信号路径上的运算放大器在工作时具有极低的直流和交流误差性能就显得极为必要。总系统精度取决于信号路径的精度保持程度。在某些应用中,可能出现电源电压以外的电压驱动运算放大器输入的情况——这种情况称为过压情况。长时间(甚至短时间内)的过量输入电流——如果电流足够高——便可能会损坏运算放大器。面对这种可能性,系统设计人员通常会在放大器输入端添加一个过压保护(OVP)电路。因此,难就难在引入OVP电路的同时不增加误差(损失系统精度)。

钳位:一种经典的过压保护技术

图1 用于过压保护的经典钳位电路 图1所示是一种OVP(过压保护)的常用方法。当输入信号(VIN)幅度超过电源电压之一加上二极管正向电压,则二极管(DOVPP或DVPN)将会正向偏置,电流将流至供电轨,过量电流可能会损坏运算放大器。本应用中,我们使用了ADA4077——一款精度极高的运算放大器,最大电源范围为30V(或±15V)。钳位二极管是1N5177肖特基二极管,因为它们的正向导通电压等于大约0.4V,这比运算放大器输入静电放电(ESD)保护二极管的正向导通电压低;因此,钳位二极管将在ESD二极管之前开始传导电流。过压保护电阻ROVP限制了流过钳位二极管的正向电流,使其保持在最大电流额定值以下,防止受到过量电流的损害。使用反馈环路电阻RFB是因为,同相输入上的任何输入偏置电流都会流过ROVP而产生输入电压误差——增加RFB值可消除误差,因为它会在反相输入端产生一个相似的电压。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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