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[参考译文] LMH5401:全差分放大器的输入保护

Guru**** 670830 points
Other Parts Discussed in Thread: LMH5401
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/1195528/lmh5401-input-protection-for-fully-differential-amplifier

器件型号:LMH5401

员工、

我担心在我的设计中 LMH5401的输入可能会超过最大电平。 我的 LMH5401由±2.5V 电源供电。 为 LMH5401供电的上游放大器级由±3.3V 电源供电。 我担心在我的设计中 LMH5401的输入可能会超过最大电平。

LMH5401采用差分输入至差分输出拓扑、如图所示。 57。 R_Gain = 60 Ω。 R_feedback = 500 Ω。 输出共模引脚连接到 GND。 如果我应用全差分放大器的规则、输入引脚应在标称条件下始终靠近 GND。

输入为50MHz 正弦波、标称振幅为800mV。

在瞬态条件下、两个输入可以同时变为+3.3V 或同时变为-3.3V。 如果我正确理解、这些将是最糟糕的情况。

可以使用什么保护拓扑?

任何建议、见解或参考都是非常感谢的!

此致、
Nick

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    您好、Nick、

      上一级中的上行放大器是轨到轨吗? 该上游放大器的电流容量也是多少?
    此外、我还看到 LMH5401工作时的一个问题、当输入为800mV 幅度且您配置增益=~9时、输出将被接线。 您注意到了这一点吗?  

    此致、

    赫鲁日

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    您好、Hruday、

    >上一级轨到轨中的上行放大器吗?

    上游放大器不是轨到轨放大器。 下面是上游阶段的更准确的图片[比我原来问题中的更准确]。 上游放大器由±5V 电源轨供电。 它的输出范围为-3.9V 至+4.1V。

    >上行放大器的电流容量是多少

    上游放大器可输出±64mA 标称电流、±105mA 短路电流。

    >我看到 LMH5401的一个问题、当输入为800mV 幅度且您配置增益=~9时、输出将被接线。 您注意到了这一点吗?

    800mV 将是标称运行条件下的共模。 在额定运行条件下、差分模式大约为15mV。 基于相对较小的差动信号(输出共模设置为 GND),我不希望 LMH5401的输出在额定运行条件下达到电源轨。

    不过,我担心瞬态情况下的保护。

    此致、
    Nick

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    您好、Nick、
       感谢您的澄清。 我已经对您的电路进行了4V 瞬态仿真。 我可以看到 LMH5401 (INP 和 INM)输入节点上的电压变为3.5、这是一个问题、因为这会触发内部 ESD 单元并可能损坏。 根据数据表、绝对最大电压如下:


    因此、在这种情况下、最大电压不能超过、2.5V + 0.7V = 3.2V。 但是、再说一次、如果4V 是瞬态电压并且时间小于1ns、则器件可以承受。
    我建议在上游放大器的输出端放置一个外部保护二极管、电压为+/-2.5V、以使保护处于更安全的一侧。
    e2e.ti.com/.../LMH5401-_2D00_-input.TSC

    此致、
    赫鲁日

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    您好、Hruday、

    >因此、在这种情况下最大电压不能超过、2.5V + 0.7V = 3.2V。 但是、再说一次、如果4V 是瞬态电压并且时间小于1ns、则器件可以承受。

    在我的仪器中、瞬变的持续时间可能超过1纳秒。  不可能出现一整秒。

    >我建议在上游放大器的输出端放置一个外部保护二极管、电压为+/-2.5V、以实现更安全的保护。

    我知道。  您是否有可以推荐的去二极管模型?
    30MHz 信号的钳位二极管应该具有快速恢复和低电容、我想。
    当然、我将自己查找二极管。  但我想知道超级优缺点有什么建议。

    > LMH5401 - INPUT.TSC

    这是仿真文件吗?  我可以使用什么打开它?

    此致、
    Nick

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    您好、Nick、

       我没有合适的 TI 二极管可供选择。 正确、需要一个具有较低电容的快速恢复二极管、您可以在 Digikey/mouser 上找到它们。
    示例:DLLFSD01LPH4
    您可以使用 TINA TI 打开仿真文件、该文件可 使用 以下链接进行下载
    https://www.ti.com/tool/TINA-TI。

    此致、
    赫鲁日  

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    您好、Hruday、

    >我没有适合 TI 建议的二极管。 正确、需要一个具有较低电容的快速恢复二极管、您可以在 Digikey/mouser 上找到它们。
    示例:DLLFSD01LPH4

    谢谢!  我找到了合适的二极管。  请注意、硅 PN 的电容较低(低至0.3pF)、而肖特基具有更快的恢复(低至亚纳秒)和更低的导通电压。  折衷。

    此致、
    Nick