如何保護運算放大器免受意外故障的影響

注意過電壓和電源順序

圖1:傳感器輸入和運算放大器連接圖

運算放大器的電源必須在輸入信號被輸入的同時或之前確立。否則，可能會出現過電壓或閂鎖問題。

作為外置傳感器的輸入電路使用運算放大器時(圖1)。

將傳感器的信號輸入到運算放大器之前，運算放大器的電源接通狀態是正確的順序。但是，能保證這個程序總是被正確地遵守嗎？

在這種情況下，使用通道保護器產品，可以輕鬆地保護運算放大器免受意外輸入信號的影響。

ADG5462F是提供±55V的過電壓保護功能的4通道保護器，該產品有如下特點：

易於使用，串聯插入信號通路以保護敏感部件不受過電壓影響。

無需序列化，可在未通電時切斷輸入線，為敏感的輸入電路提供強有力的保護。通電後，低導通電阻(10ΩRon)不會影響輸入線。

不僅是接通電源前，接通電源後也能將過電壓切斷設定為上限和下限。設定電壓可以直接連接運算放大器電源，也可以通過電阻分壓進行設定。

通過高耐壓工藝實現承受能力。即使元件增加，擔心也不會增加。

圖2 : ADG5462F功能框圖

Sx:輸入(源)端子

Dx:輸出(漏極)端子

VDD:電源(+)

VSS:電源(-)

POSFV:故障檢測電壓電平(+)

NEGFV:故障檢測電壓電平(-)

DR:故障時輸出設定輸入(Hi-Z/故障檢測等級)

FF:故障狀態輸出

GND:基準電位

以下是三個使用ADG5462F的保護電路示例 :

圖3: 開機前切斷傳感器輸入的連接圖

將光學系統的元件等作為傳感器使用的話，輸入信號無論如何都會有比運算放大器的電源投入早，將傳感器的輸出輸入到運算放大器的情況。

這種時候，如圖3所示，通過使用ADG5462F，可以隔離傳感器和運算放大器，因此可以避免問題。

ADG5462F在沒有電源的狀態下也有±55V的耐壓，因此即使在接通電源前對ADG5462F輸入了傳感器信號也不會發生故障。

圖4:防止過度輸入的連接圖

可輸入運算放大器的信號範圍在運算放大器的電源範圍內，所以圖4的情況下，在±5V以內。

即使是為了不給運算放大器施加±5V以上的過電壓而進行了計算和設計，由於傳感器是對自然界的信息進行監視的，因此有可能會突發性地輸出門限以上水平的信號。

這種情況下的解決方法是圖4的連接事例。

如圖4所示，輸入信號達到POSFV和NOGFV引腳設定的±5V閾值電壓以上時，保護器檢測到過電壓，輸出關閉，保護運算放大器。

圖5:將斷路條件與後斷路條件的連接圖

使用方法2的應用。

即使前級電路和後級電路的電源電壓不同，如果達到POSFV和NOGFV引腳設定的±5V的閾值電壓以上，保護器就會檢測出過電壓，關閉輸出，保護運算放大器。

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