運(yùn)算放大器電壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)分享-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2023-05-30
背靠背二極管
當(dāng)允許輸入電壓范圍超過(guò)電源電壓時(shí)，也可使用背靠背二極管。下圖所示的放大器采用背靠背二極管來(lái)為器件提供ESD保護(hù)，采用3.3 V電源供電時(shí)，其允許電壓最高達(dá)到70 V。D4和D5是高壓二極管，用于應(yīng)對(duì)輸入引腳上可能存在的高電壓；當(dāng)輸入電壓在正常工作范圍以內(nèi)時(shí)，D1和D2用于防止漏電流。
在這種配置中，不建議使用這些ESD單元來(lái)提供過(guò)壓保護(hù)，因?yàn)槿舫^(guò)高壓二極管的最大反偏電壓，很容易造成器件損壞。
無(wú)ESD箝位
某些器件的前端沒(méi)有ESD器件。很顯然，如果沒(méi)有ESD二極管，設(shè)計(jì)人員當(dāng)然無(wú)法將其用于箝位。之所以提到這種架構(gòu)，是因?yàn)樵谘芯窟^(guò)壓保護(hù) (OVP) 時(shí)，需要注意這種情況。下圖所示的器件僅使用大阻值電阻保護(hù)放大器。
除了解ESD單元如何實(shí)現(xiàn)之外，還必須知道如何利用這些結(jié)構(gòu)提供保護(hù)。典型應(yīng)用使用串聯(lián)電阻來(lái)限制額定電壓范圍內(nèi)的電流。
當(dāng)放大器配置為下圖所示時(shí)，或者輸入受連接到電源的二極管保護(hù)時(shí)，輸入電流限值可利用以下公式計(jì)算。
上述公式用到一個(gè)假設(shè)，即VSTRESS ＞ VSUPPLY。若非如此，應(yīng)測(cè)得更精確的二極管電壓并將其用于計(jì)算，而不要使用0.7 V的近似值。
下面是一個(gè)計(jì)算實(shí)例，其中放大器采用±15 V電源供電，要防范的輸入過(guò)壓高達(dá)±120 V，輸入電流限制在1 mA。根據(jù)公式，我們可以使用這些輸入進(jìn)行計(jì)算：
根據(jù)上述要求，RPROTECTION ＞ 105 kΩ可將二極管電流限制在 1 mA以下。
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