OP放大器電路的輸入保護(hù)的應(yīng)用
出處:cnchip 發(fā)布于:2008-09-10 10:06:29
二極管除了整流、檢波電路使用以外,利用如圖1所示的正向電壓特性的電壓限制(限幅、箝位)電路中也經(jīng)常使用。

圖1 二極管的正向電壓-電流特性
圖2表示OP放大器中的輸入保護(hù)電路的構(gòu)成。(a)是在OP放大器 的反相輸入端(虛地)連接二極管D1、D2。這樣連接后,輸入端即使加上電源電流特性(硅二極管時(shí),正向電壓以上的高電壓時(shí),也能保護(hù)OP放電壓為0.5~0.6V) 大器的輸入段。
對(duì)于OP放大器的反相輸入端子,當(dāng)OP放大器自身線性動(dòng)作時(shí),即正常動(dòng)作時(shí)發(fā)生虛地動(dòng)作,但因過大的輸入使輸出電壓飽和其關(guān)系破壞時(shí),OP放大器的輸入端子上就會(huì)呈現(xiàn)出與輸入電壓成比例的電位。OP放大器的電源在OFF時(shí)也是同樣的。因此,在接受外部來的信號(hào)的電路中,這樣的過電壓保護(hù)是很重要的。

圖2 OP放大器電路中的輸入電壓的限制
圖2是除去圖(a)電路中的二極管,研究電源電壓施加±12V以上的輸入(這里為±19V)時(shí)的輸入信號(hào)和OP放大的反相輸入端子的波形圖。當(dāng)在反相輸入端子施加與輸入電壓成比例的電壓時(shí),根據(jù)情況的不同,過大輸入電壓下輸入電路會(huì)破損。
因此,在反相輸入和非反相輸入端子上連接常用的硅二極管D1、D2,以正向電壓y,限制OP放大器的反相輸入端子時(shí),如圖3所示,反相輸入端子的電位可抑制在約±0,5V(VF=約0.5V)以下。當(dāng)然,OP放大器動(dòng)作時(shí)可忽視D1、D2的存在。
圖(b)是使OP放大器非反相動(dòng)作時(shí)的輸入電壓限制電路。在這個(gè)電路中,由于電源電壓(±12V)以上的輸入,OP放大器的非反相輸入端子的電壓為正時(shí),二極管D1導(dǎo)通,12V被限制在+1VF;為負(fù)時(shí)二極管D1導(dǎo)通,-12V被限制為-VF。

圖3 二極管箝位時(shí)的OP放大器的反相輸入波形
圖4是無二極管D1、D2時(shí)的輸入電壓和非反相輸入端子波形。負(fù)輸入時(shí)被限幅在約-12V,這是由OP放大器輸入電路的構(gòu)成得到的。這里如果用LF365N以外的OP放大器情況就會(huì)不同。

圖4 二極管箝位時(shí)的OP放大器的非反相輸入波形
如圖5是用二極管D1、D2,限制輸入電壓時(shí)的波形。由圖中可知,正側(cè)限位約+13V,負(fù)側(cè)約12V。

圖4 二極管箝位時(shí)的OP放大器的非反相輸入波形
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