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[参考译文] OPA2810:最大差分输入电压/输入电流

Guru**** 1889305 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2810, NE5534
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/1219280/opa2810-maximum-differentiual-input-voltage-input-current

器件型号:OPA2810
主题中讨论的其他器件: NE5534

您好、专家!

寻求您的帮助:

我使用 OPA2810构建跨阻放大器电路。 在特殊情况下、反相输入引脚(准)连接到12V 的正电源电压。 同相输入引脚通过2kOhm 电阻器接地(请参阅简化版原理图图片)。

我假设(根据数据表第8.3.1节(见下文))差分输入电压被钳位至7V、因此同相输入引脚的电势应约为5V (=12V-7V)。 但同相输入引脚的测量电压(实际测量、无仿真)仅为0.44V (I_IN = 235µA μ V)。

一方面输入电流远小于最大额定值、另一方面差分输入电压大于最大额定值。 这种情况是会损坏芯片还是已经损坏了芯片?

OPA2810数据表中的语句:

绝对最大额定值:
-差动输入电压:+-7V
连续输入电流:+-10mA
第8.3.1节:

"OPA2810还包含输入钳位、可实现高达7V 的最大输入差分电压(7V 和总电源电压中的较低者)。 […μ V]

μA 图57所示、输入偏置电流也被钳位到最大300 μ A、该电流不加载前一个驱动器级或需要限流电阻器(但当输入共模电压大于电源电压时限制通过输入 ESD 二极管的电流除外)。  

提前感谢您的答复。  

此致、
阿奇·A·阿奇

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    您好、Archie。

    /-10mA 仅指 ESD 钳位、这些钳位对 OPA2810在这里遭受的酷刑没有影响。 数据表并未指出差分输入电压被钳位到+/-7V、只是内部钳位电路可承受高达+/-7V 的电势电压。 在输入端施加12V 电压显然违反绝对最大额定值、并可能导致损坏。

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    谢谢、Kai。

    300µA μ A 输入偏置电流钳位究竟用于什么? 如果输入处于电源电压范围内且差分输入电压介于4V 和7V 之间或-4V 到-7V 之间、那么这只是为了降低任何前一级的负载吗?

    我的意思是、如果差分输入电压较低、输入电流无论如何都会较低、而如果差分输入电压较高、OPA2810可能会损坏。

    此致、
    阿奇·A·阿奇

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    您好、Archie。

    数据表的第8.3.1节非常详细地说明了该保护方案的优势。

    让我添加我的想法:

    当快速 HF-OPAMP 应能够在高电源电压下工作时、必须保护输入免受过高差分输入电压的 影响、以保护输入级的易受影响的 FET。 通常、在输入之间使用二极管钳位。 看起来 OPA2810包含两个串联的二极管、以限制二极管结电容增加的差分输入电容。 为了进一步限制结电容、保护二极管必须具有相当小的 pn 结。 而且、这只允许较低的最大电流通过这些保护二极管。 例如、从 NE5534等其他运算放大器中、我们知道允许高达10mA 的电流。 但 OPA2810可能只允许稍低的电流、可能是2...3mA。

    保护二极管钳位免受过高电流影响的常用方法是添加一个与输入串联的限流电阻器。 但该技术有两个缺点。 它会降低相位裕度(尤其是在 HF-OPAMP 中是不必要的!) 并会增加噪声。 根据数据表的图57、需要使用 R =(7V - 1.5V)/ 2mA = 2k75的限流电阻器来将输入电流限制在7V 差分输入电压下为2mA。 但2k75会增加6.7nV/SQRT (Hz)的电压噪声、这大于 OPA2810本身产生的电压噪声(6nV/SQRT (Hz))!

    因此、添加限流电阻器不是限制流经低噪声 HF-OPAMP 二极管钳位的电流的好方法、因为它会增加噪声并消除相位裕度。 另外、不希望由于二极管钳位而在输入级中产生过多的热耗散、因为这可能会影响输入级的对称性、并由此降低输入失调电压。

    TI 找到了另一种不需要大限流电阻器的方法。 我想使用了一个带 FET 的限流电路。 请300µA、R =(7V - 1.5V)/ 300µA = 18k 的电阻器将相当于 μ A 的限流...