如何利用放大器设计鲁棒高性价比的解决方案一

N沟道JFET输入运算放大器结构示意图

　　图3显示了A1输出端反相的一个示例。与双极性输入放大器不同，JFET放大器的输入未箝位，因而易发生反相。CMOS放大器的栅极与漏极电隔离，一般不会发生反相。如果确实会发生反相，运算放大器制造商一般会在数据手册中说明。下列条件下可能发生反相：放大器输入端不是CMOS，最大差分输入为VSY, 数据手册未声明不会发生反相。虽然反相本身不是破坏性的，但它能导致正反馈，进而使伺服环路不稳定.

　　图3. 当VIN超过额定IVR时，输入反相导致放大器输出负值

　　系统设计师还必须关注放大器输入超出电源范围时会发生什么。这种故障状况通常发生在电源时序控制导致一个源信号先于放大器电源激活时，或者在开启、关闭或工作中电源出现尖峰时。对于大多数放大器，这种状况是破坏性的，尤其是如果过压大于二极管压降。

　　图4显示了一个带ESD保护二极管和箝位二极管的典型双极性输入级。在缓冲器配置中，当VIN+ 超过任一电源轨时，ESD和箝位二极管就会正偏。这些二极管的源极阻抗非常低，源极支持多少电流，二极管就能传导多少电流。精密放大器AD8622提供少许差分保护，输入端串联500 Ω电阻，施加差分电压时，该电阻可限制输入电流，但它只能在输入电流不超过额定最大值时提供保护。如果最大输入电流为5 mA，则允许的最大差分电压为5 V。注意，这些电阻并不与ESD二极管串联，因而无法限制流向电源轨的电流(例如在过压期间)。

　　图4. 带ESD和差分保护二极管的双极性输入级

　　图5显示一个无保护双极性运算放大器在同时施加差分输入和过压情况下的输入电流与电压的关系。一旦施加的电压超过二极管压降，电流就可能损害、降低运算放大器的性能，甚至破坏运算放大器。

　　图5. 差分输入电压超过二极管压降时的运算放大器输入电流