如何利用放大器設計魯棒高性?xún)r(jià)比的解決方案二

　　圖6所示的方法可能還有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是保護二極管會(huì )將過(guò)壓電流分流到電源中。例如，如果正電源無(wú)法吸收大量電流，過(guò)壓電流就可能迫使正電源電壓提高。

　　防止這一現象的一種方法是在正輸入與地之間使用背靠背齊納二極管，如圖8所示。超過(guò)D1或 D2的齊納電壓時(shí)，二極管將過(guò)壓電流分流到地，從而保護電源。這種配置能夠防止過(guò)壓期間的電荷泵效應，但齊納二極管的漏電流和電容高于小信號二極管。此外，齊納二極管的漏電流曲線(xiàn)具有軟拐點(diǎn)(soft-knee)特征。在放大器的共模范圍內，這會(huì )帶來(lái)額外的CMRR損失，如前所述。例如，BZB84-C24是一個(gè)背靠背齊納二極管對，工作電壓范圍為22.8 V至25.6 V，反向電流額定值為50 nA(最大值，16.8 V時(shí))，但制造商并未說(shuō)明接近齊納電壓時(shí)的漏電流是多少。此外，為實(shí)現更陡的擊穿特性，齊納二極管一般采用比小信號二極管摻雜更重的擴散工藝制造，這就導致寄生電容相對較高，因而失真(特別是在幅度較高時(shí))和失穩的可能性更高。

　　圖8. 利用限流電阻和兩個(gè)齊納二極管提供外部保護的精密運算放大器

　　早期集成過(guò)壓保護

　　上面討論了放大器的一些常用外部保護方法的缺點(diǎn)。如果放大器本身的設計能夠耐受較大的輸入過(guò)壓，那么其中的一些缺點(diǎn)是可以避免的。圖9顯示了差分輸入對采用的常見(jiàn)集成保護方案。

　　圖9. 帶阻性過(guò)壓保護的差分輸入對(未顯示ESD保護)

　　在該電路中，兩個(gè)放大器輸入端均有輸入保護電阻。雖然一般情況下只有一個(gè)輸入端需要過(guò)壓保護，但使各輸入端的寄生電容和漏電流均衡可以降低失真和失調電流。此外，二極管不必處理ESD事件，因而可以相對較小。

　　增加電阻，無(wú)論是外置還是內置，均會(huì )增加放大器的和方根(RSS)熱噪聲(公式4):