放大器输入保护...福兮祸兮

当今的许多高速运算放大器都具有片上输入保护。在大多数情况下，这种保护对用户是透明的；但在某些应用中，这种保护可能是电路的致命弱点。本文讨论输入保护需求、实现及其潜在的缺点。本文还给出利用具有输入保护功能放大器的替代方案与电路方案。
放 大 器 输 入 保 护 ...
福兮 祸兮?
作者：John Ardizzoni
当今的许多高速运算放大器都具有片上输入保护。在大多数情
况下，这种保护对用户是透明的；但在某些应用中，这种保护
可能是电路的致命弱点。本文讨论输入保护需求、实现及其潜
在的缺点。本文还给出利用具有输入保护功能放大器的替代方
案与电路方案。

高速运算放大器的输入保护有多种形式，其中共模过压保护、
静电放电 (ESD)保护、输入差分对保护是一些常见的保护。共
模过压保护主要限制输入电压，使之符合放大器的安全工作 图 2. 背对背二极管通过限制电压摆动而保护
电压范围；静电放电保护二极管是放大器避免静电、静电感应 这个保护非常简单，只要在放大器输入端增加一对背对背二极
以及其他静电放电事件的影响。这些片上二极管都与放大器输 管（D1 与 D2）即可，如图 2 所示。由于有了二极管 D1 与 D2，
入、输出以及电源轨相连，这就起到保护放大器的作用，因为静 Q1 与 Q2 的电压摆动就局限在±0.8V，远低于基极-发射极击穿
电放电电流流经电源与旁路电容器，而不是通过敏感的有源电 电压。过程速度越低，击穿电压越高，因此为了提高阈值电压，
路。 可以增加更多的串联二极管。例如，如果某个过程的击穿电压
是 4V，利用 3 个串联二极管可能使阈值降低为 2.1V。对于速
运算放大器输入电压的突然变化可以使输出差分对的偏置反