高壓發(fā)生的可能性是工業(yè)應用中一個持續(xù)關(guān)注的問題。尋找提供保護的方法一直是開發(fā)人員的一項重要任務。這個設計技巧說明了開發(fā)人員如何通過利用頂級®(OTT)放大器來實現(xiàn)這一點。即使是工業(yè)應用程序，有時也會經(jīng)歷高于系統(tǒng)供應的電壓。雖然這里的潛力不像在汽車電子產(chǎn)品中那么高，但它們通常可能高于通常的系統(tǒng)電壓。對于許多運算電流來說，某些系統(tǒng)電壓甚至可能過高。這對模擬前端(AFEs)提出了一個巨大的挑戰(zhàn)。例如，較高的電壓可以使典型放大器的內(nèi)部輸入二極管傳導。這種狀態(tài)存在的時間越長，就越有可能發(fā)生故障甚至故障。開發(fā)人員可以使用外部的保護電路，如外部二極管或電阻，采取相應的預防措施。然而由于這個原因，這些額外的組件需要在板上的空間和有缺點如泄漏電流、附加電容和噪聲。

一個簡單的例子，即最新一代的ADA4098-1或可以考慮ADA4099-1。這些OTTop放大器每個都有兩個輸入階段。第一個是由PNP晶體管組成的共發(fā)射極差分級適用于負電源(-VS)之間的輸入信號至少比正電源小1.25V(+VS)。第二個是一個共同的基礎輸入級由進一步的PNP晶體管組成，用于輸入信號共模電壓為+VS-1.25V或更高。內(nèi)部電路的一個例子是如圖1所示。第一級設計有晶體管Q1和Q2，而第二級具有晶體管Q3至Q6。因此，這些輸入階段導致了兩個不同但互補的操作范圍兩個輸入級的偏移電壓被嚴格地修剪和在數(shù)據(jù)表中給出。當輸入端的共模電壓接近+VS時，第二個舞臺被激活，運算放大器，然后在超越模式。這可以是一個在各種應用中出現(xiàn)過電壓的情況。例如，對于高側(cè)電流測量時，電壓可能超過系統(tǒng)供電電位寄生或負載相關(guān)效應.

在圖2中可以找到一些當前的測量例子。ADA4098-1是低功率版本，而ADA4099-1有更高的帶寬和a更高的電壓上升率。在低側(cè)測量中，增益來自于電阻R2和R3。二極管D1在低負載電流下提高單次供電精度。在高側(cè)電流測量中，1kΩ和100Ω（在頂部）電阻為對收益起決定性作用。放大器輸入端的電阻提供過濾。在這種情況下，一個1%的電阻器將是最優(yōu)的?？赡艿妮斎肫秒娏鲗е码妷航低ㄟ^這些電阻器，和閉合收費器如1%將有助于最小化電壓降范圍。

ADA4098-1的輸出可以在45mV內(nèi)從軌道到軌道擺動的供應。輸出可以源24mA，接收35mA。該放大器為內(nèi)部補償，可驅(qū)動200pF（最?。┑呢撦d電容。A 50

Ω系列電阻可以插入輸出和高電容之間負載，以擴展放大器的電容性負載驅(qū)動能力。如果輸出的VOUT驅(qū)動的一個電路與一個較低的電位和這個下游電路有保護性的二極管，這將是有意義的在VOUT上放置一個電阻器。這將限制可能的電流流向下游電路。

ADA4098-1有一個專用的SHDN引腳，以把放大器在一個非常低的當該銷被確認為高時的關(guān)閉狀態(tài)。一個邏輯高是由a來定義的相對于-VS引腳施加于SHDN引腳的≥1.5V電壓。VOUT引腳然后處于高阻抗狀態(tài)。作為一種替代方法，放大器可以通過去除正極，有效地置于低功率狀態(tài)提供在這兩種關(guān)閉模式下，OTT仍然是活躍的，電壓高達70V超vs可以應用于輸入引腳。除電流或功率測量外，OTT放大器的其他用途是傳感器前端或4mA至20mA電流回路。詳細的信息、進一步的應用程序示例和計算方法都可以在數(shù)據(jù)表中找到。

結(jié)論

本文演示了超頂級放大器如何提供保護對過電壓。由于內(nèi)部的電路，超過

頂級放大器同時提供了魯棒性和準確性。模擬器件的第五代OTT放大器帶來了最新的過電壓保護器從實驗室到你的電路設計。OTT操作放大器，如ADA4098-1

和ADA4099-1，提供更高的電壓公差超過軌道，而實現(xiàn)更低的偏移誤差和噪聲值。