運算放大器電壓保護電路設計分享-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-05-30
背靠背二極管
當允許輸入電壓范圍超過電源電壓時，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為器件提供ESD保護，采用3.3 V電源供電時，其允許電壓最高達到70 V。D4和D5是高壓二極管，用于應對輸入引腳上可能存在的高電壓；當輸入電壓在正常工作范圍以內時，D1和D2用于防止漏電流。
在這種配置中，不建議使用這些ESD單元來提供過壓保護，因為若超過高壓二極管的最大反偏電壓，很容易造成器件損壞。
無ESD箝位
某些器件的前端沒有ESD器件。很顯然，如果沒有ESD二極管，設計人員當然無法將其用于箝位。之所以提到這種架構，是因為在研究過壓保護 (OVP) 時，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放大器。
除了解ESD單元如何實現之外，還必須知道如何利用這些結構提供保護。典型應用使用串聯電阻來限制額定電壓范圍內的電流。
當放大器配置為下圖所示時，或者輸入受連接到電源的二極管保護時，輸入電流限值可利用以下公式計算。
上述公式用到一個假設，即VSTRESS ＞ VSUPPLY。若非如此，應測得更精確的二極管電壓并將其用于計算，而不要使用0.7 V的近似值。
下面是一個計算實例，其中放大器采用±15 V電源供電，要防范的輸入過壓高達±120 V，輸入電流限制在1 mA。根據公式，我們可以使用這些輸入進行計算：
根據上述要求，RPROTECTION ＞ 105 kΩ可將二極管電流限制在 1 mA以下。
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