鲁棒的放大器提供集成过压保护

集成的优势

ADA4091和ADA4096等放大器证明，实现鲁棒的输入过压保护对运算放大器的精度影响非常小（如图10所示）。ADA4096能够提供与电源电平无关的32 V过压保护，从而无需虽然廉价但会大幅降低放大器精度的外部器件，或者虽然精密但成本高于放大器本身的外部器件。

图12显示了2 mm × 2 mm LFCSP封装的ADA4096-2和几个常用于外部输入保护的分立器件。ADA4096-2的集成保护使PCB尺寸大幅缩小，其影响已包括在运算放大器的技术规格中。即使未施加电源，它也能保护放大器（见图13）。此外，ADA4091和ADA4096具有轨到轨输入和输出特性(RRIO)，在整个过压保护范围内都不会发生反相（见图14）。这些优势使得系统设计师可以少担心电源时序控制和闩锁问题。


图12. 2 mm × 2 mm LFCSP封装ADA4096-2占用的面积少于两个常用于外部过压保护的器件


图13. 有电源和无电源两种情况下ADA4096-2输入过压保护的限流


图14. ADA4096-2采用±10 V电源，输入被拉至供电轨以上和以下30 V

结论

总而言之，集成过压保护具有许多优势:

    提高模拟信号链的鲁棒性和精度
    缩短产品上市时间(TTM)、设计时间，降低测试要求
    降低BOM（物料清单）成本
    核准器件清单所需的器件更少
    PCB尺寸更小、密度更高
    故障率更低

参考文献

1N914数据手册:www.fairchildsemi.com.
1N5711数据手册:www.st.com.
BAV99、BAS70-04和BZB84-C24数据手册:www.nxp.com.
PAD5数据手册:www.vishay.com.
JESD22-A114D标准:www.jedec.org.

Derek Bowers和Harry Holt二位为本文做出了技术贡献，笔者对此表示感谢。

作者简介

Eric Modica [eric.modica@analog.com] 2002年毕业于圣何塞州立大学，获得电子工程学士学位(BSEE)。他负责过程模型和精密放大器设计，已在ADI公司工作9年。

Michael Arkin [michael.arkin@analog.com]是精密运算放大器组产品营销经理。他持有西海岸大学电子工程学士学位(BSEE)和德克萨斯大学工商管理硕士学位(MBA)。他拥有超过15年的电子产品营销经验，先后在TI、Pulse、Lineage Power和ADI等公司工作。