应用ADA4177系列输入过压保护运算放大器的实际设计考虑
θJA为158 W/°C,因而温度升幅约为12°C。如果ADA4177-4用在所有控制输入都可能受过压状况影响且时间不定的情况下,功耗可能会将结温快速提升到最大值150°C。
![](../img/eep-analog/analog-33275rekiumnplt3.jpg)
图6. 正/负过压状况下的输入电流
如果所有输入可能会同时经受长时间(>500 ms)过压,则输入端必须串联限流电阻。此电阻不仅能扩展器件的过压范围,还能分担过压期间的功率负荷。图7所示为ADA4177-4在32 V过压事件期间的功耗,一条曲线反映的是仅两个正输入端经受过压,另一条曲线反映的是所有四个正输入端同时经受过压。图7显示了两个/四个输入端经受32 V过压时ADA4177的功耗与附加输入串联电阻的关系。
![](../img/eep-analog/analog-332763jsc1vzqykw.jpg)
图7. ADA4177-4在过压期间的功耗
图8显示了ADA4177-4在相同过压事件期间的温度升幅,使用假设的θJA (158 W/°C)来计算芯片温度的升幅,其绘制方式与图7所示功耗相同。
![](../img/eep-analog/analog-33277pspraz201q2.jpg)
图8. ADA4177-4在过压期间的温度升幅
例如,将一个2 kΩ电阻与正输入端串联可使ADA4177在过压期间的功耗减半,而在正常工作期间,其仅给系统增加大约1 nV/√Hz的噪声。增加此电阻会限制过压期间的温度升幅。若没有此电阻,当所有四个输入端都经受过压时,温度上升可能达到大约150°C;若有该外部电阻,温度上升仅为大约75°C。类似地,若有两个输入端经受过压,在没有此电阻的情况下,温度上升可能达到大约70°C;在有该电阻的情况下,温度上升仅为大约40°C。
此外,过压保护范围也从32 V提高到50 V,因为外部电阻会分担一部分过压负荷。
参考文献
ADA4177-4产品页面和数据手册
ADA4177-2产品页面和数据手册
ADA4177-1产品页面和数据手册
Eric Modica和Michael Arkin,“鲁棒的放大器提供集成过压保护”,Analog Dialogue,46-02,2012年2月
修订历史
2015年12月—修订版0:初始版
- 运算放大器的选择(03-18)
- 运算放大器的输入级(03-18)
- 运算放大器电路固有噪声的分析与测量(第二部分):运算放大器噪声介绍(05-12)
- 运算放大器电路固有噪声的分析与测量(第二部分):运算放大器噪声介绍(二)(05-12)
- 运算放大器电路的固有噪声分析与测量(07-14)
- 揭示运算放大器未来发展趋势,创新技术带来电子设计新变革(11-27)