如何利用放大器設計魯棒高性價比的解決方案二

　　圖6所示的方法可能還有一個缺點，那就是保護二極管會將過壓電流分流到電源中。例如，如果正電源無法吸收大量電流，過壓電流就可能迫使正電源電壓提高。

　　防止這一現(xiàn)象的一種方法是在正輸入與地之間使用背靠背齊納二極管，如圖8所示。超過D1或 D2的齊納電壓時，二極管將過壓電流分流到地，從而保護電源。這種配置能夠防止過壓期間的電荷泵效應，但齊納二極管的漏電流和電容高于小信號二極管。此外，齊納二極管的漏電流曲線具有軟拐點(soft-knee)特征。在放大器的共模范圍內(nèi)，這會帶來額外的CMRR損失，如前所述。例如，BZB84-C24是一個背靠背齊納二極管對，工作電壓范圍為22.8 V至25.6 V，反向電流額定值為50 nA(最大值，16.8 V時)，但制造商并未說明接近齊納電壓時的漏電流是多少。此外，為實現(xiàn)更陡的擊穿特性，齊納二極管一般采用比小信號二極管摻雜更重的擴散工藝制造，這就導致寄生電容相對較高，因而失真(特別是在幅度較高時)和失穩(wěn)的可能性更高。

　　圖8. 利用限流電阻和兩個齊納二極管提供外部保護的精密運算放大器

　　早期集成過壓保護

　　上面討論了放大器的一些常用外部保護方法的缺點。如果放大器本身的設計能夠耐受較大的輸入過壓，那么其中的一些缺點是可以避免的。圖9顯示了差分輸入對采用的常見集成保護方案。

　　圖9. 帶阻性過壓保護的差分輸入對(未顯示ESD保護)

　　在該電路中，兩個放大器輸入端均有輸入保護電阻。雖然一般情況下只有一個輸入端需要過壓保護，但使各輸入端的寄生電容和漏電流均衡可以降低失真和失調(diào)電流。此外，二極管不必處理ESD事件，因而可以相對較小。

　　增加電阻，無論是外置還是內(nèi)置，均會增加放大器的和方根(RSS)熱噪聲(公式4):