如何利用放大器設計魯棒高性?xún)r(jià)比的解決方案二

　　(4)

　　如果使用1 kΩ電阻來(lái)保護噪聲為4 nV/√Hz的運算放大器，總電壓噪聲將提高√2倍。集成保護電阻并不能改變過(guò)壓保護會(huì )提高等效輸入電壓噪聲的事實(shí)，但將R1和R2 與運算放大器集成在一起可確保數據手冊的噪聲規格包括保護電路。

　　為了避免權衡噪聲與過(guò)壓，需要這樣一種保護電路：當放大器輸入在額定范圍內時(shí)，它提供低電阻;當放大器輸入超過(guò)供電軌時(shí)，它提供高電阻。這種特性將能按需改善過(guò)壓保護，降低正常工作時(shí)的總噪聲貢獻。圖10顯示了一種具有該特性的電路方案.

　　圖10. 帶主動(dòng)過(guò)壓保護的輸入差分對

　　Jxy全部是P溝道JFET，它們是耗盡型器件，因此溝道的摻雜類(lèi)型與源極和漏極相同。當放大器輸入電平介于兩個(gè)供電軌之間時(shí)，J1A和J2A是簡(jiǎn)單的電阻，阻值等于RDSON 因為輸入偏置電流足夠小，溝道與柵極之間的任何電位差都不會(huì )使溝道關(guān)閉。如果VIN+ 超出負電源一個(gè)二極管壓降，電流就會(huì )流過(guò)J1A,導致漏極關(guān)閉。這種轉換實(shí)際上是 J1A離開(kāi)三極工作區，進(jìn)入線(xiàn)性工作區。如果VIN+超出正電源一個(gè)二極管壓降，J1A將充當橫向PNP。VIN+至柵極將用作正偏射極-基極結，另一個(gè)結用作基極-集電極，其高阻值避免輸入管過(guò)壓。

　　圖11中的電流-電壓曲線(xiàn)顯示了FET保護運算放大器在受到過(guò)壓掃描時(shí)的輸入阻抗變化。保護FET的RDSON為4.5 kΩ;當放大器的正輸入被拉至供電軌以上時(shí)，保護FET的電阻迅速提高到22 kΩ(30 V時(shí))，從而將輸入電流限制為1.5 mA。

　　圖11. FET保護運算放大器在受到直流過(guò)壓掃描時(shí)的有效輸入阻抗

集成的優(yōu)勢

　　ADA4091和ADA4096等放