This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TLV07:保护运算放大器输入

Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV07
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/767306/tlv07-protecting-op-amp-inputs

部件号:TLV07

您好,

我正在寻找保护TLV07运算放大器上输入引脚的建议。  我的设计旨在测量0-20V的输入信号,我已将电源导轨扩展至-4V和+24V,以确保整个测量范围内的线性。  但是,我希望保护器件免受非反相输入的潜在过压,因为这些输入是用户可访问的。  主要问题是电压峰值,我们预计电压将低于100V,100us,但更喜欢高达350V的保护。  如果没有应用运算放大器电源轨,就不应该出现这种情况,但我也想了解如果在没有主动驱动轨的情况下为输入信号施加电压的问题。

我了解在绝对最大额定值中,只要信号输入引脚超过任一导轨0.5V,就会出现问题。  我还看到信号输入电流的最大值为10mA。  保护设备是否像确保过载信号不会超过10mA电流输入限制那样简单?  (例如,如果我们将1k电阻器与信号引脚对齐,则会将350V电位产生的电流限制在3mA以下)。

我期待您提供任何建议和应用说明。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好,

    350V/1k = 350mA (在最坏情况下)。 太多了...

    一个好主意是通过低漏电和低电容小信号二极管(如BAV99或甚至BAV199)来钳制导轨的输入电压。 通过放置在这些二极管前面的电阻器限制流经这些二极管的电流。 然后在此夹紧点和OPAMP的+输入之间插入另一个电阻器。 将此电流限制为10mA。 如果电流反复流入TLV07,请将电流限制设置为1...2mA。 此外,如数据表中的图34所示,在每个电源轨上安装TVS以吸收这些电流。

    Kai
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    感谢您的详细信息Kai。 我对我在那里的打字表示歉意,我指的是150k电阻器,而不是1k电阻器。

    根据您的建议将电阻限制在<2mA以内,将200k电阻器串联是否可以使TLV07安全运行? 我知道这会由于运算放大器输入的偏置电流而产生一些错误,但我可以接受200k * 3nA = 0.6mV的错误。 我也可以接受超过100 us的延迟时间,所以看不出时间常数有什么问题。 我假设使用此解决方案时,我仍应遵循在电源导轨上使用TVS二极管的建议(假设正极电源不能下沉,负极电源不能输出)。

    我还可以看到您使用两个电阻器和二极管钳位在中间的想法如何允许低得多的串联电阻,从而减少误差,因此我将考虑这一点。

    这两种解决方案中的任何一种是否也会提高输入引脚的ESD等级? 如果没有,您是否建议在电阻之前或之后放置TVS二极管,以提高ESD抗扰性?
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好,

    我总是会在导轨上使用二极管夹,因为这也有助于提高ESD抗扰性。 只有电阻器才是一个好的解决方案,如果电阻器是ESD等级,并且足够大,使ESD不能从一个端子通过空气流过另一个端子,从而使电阻器“解决方案”完全无用。

    是否需要横跨电源导轨的电视取决于您期望的过电压。 我认为拥有它们总是一个好主意。 OPAMP电路信号输入处的TVS当然也很有帮助,但TVS通常具有相当大的寄生电容和漏电流,必须仔细考虑。

    对于二极管夹钳,BAV99是一个不错的选择。 BAV199的漏电流更小,但速度较慢。 如果接通电压非常关键,可以使用小型信号肖特基二极管,如BAT54。 但是肖特基二极管显示的泄漏电流比BAV99要大得多,在要求低泄漏电流的精密电路中可能不是一个好选择。

    附加的输入过滤帽也非常有用。 它可以降低过压峰值的转换速率,并为二极管钳提供更多的开启时间。 盖子还可以吸收大量的ESD电荷。

    Kai

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    谢谢你Kai。

    我会根据你的建议在两个导轨上放置TVS二极管。

    如果我们使用TVS二极管进行浪涌抑制,这将钳制输入,因此是否有理由另外使用转向二极管?  请注意,我一定要在TVS二极管之前使用ESD等级的电阻器来保护TVS二极管,并在TVS二极管和运算放大器输入之间使用电阻器来限制输入电流。  (例如,如果我们的电视夹钳电压为30V,则使用20k可确保1.5mA)。  为清晰起见,请附上图像。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好,

    是的,您可以这样做。 但请记住,在ESD事件(或其他过压条件)期间,电视会出现过压,这可能高于电视的(静态)打开电压。 因此,您应该为通过R2的电流限制提供足够的余量。

    如果您的带宽需求不是太高,您可以增加C2。 这也是处理ESD的一种非常有效的方式:C2越大,ESD充电的吸收能力就越强。

    如果您的方案在上方,则可以省略连接到导轨的二极管夹。

    使R1更好地抗静电的一个好方法是串联使用两个或多个完全相同的电阻器,而不是仅使用一个电阻器。

    Kai

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    感谢您的详尽回答Kai,非常感谢您的宝贵建议。