这个运放能能承受的最大共模输入电压是多大?

Erstellt am: 8. April 2025

Beantwortet mit O1 von Chat01

Frage

1028fd.pdf

这个运放能能承受的最大共模输入电压是多大?

Gedanke

Evaluating input voltage

Checking the LT1028 or LT1128 op amp datasheet, the typical common mode input voltage is ±11.0 to ±12.2 V for a ±15 V supply.

Reasoned about op-amp common-mode voltage for 6 seconds

Antwort

从数据手册来看,LT1028(以及同系列 LT1128)在典型 ±15V 供电条件下,其正常工作时的输入共模电压范围大约是 ±11V 到 ±12V 多一点,也就是距电源轨有 3~4V 的余量。
在绝对最大额定值(Absolute Maximum Ratings)中,输入电压一栏注明为 “Input Voltage = Equal to Supply Voltage”,意思是输入端不可超过电源电压本身(即不建议超过正负电源轨),否则可能损坏器件。但在实际应用中,要保证放大器有合理的线性工作区间,建议将输入共模范围限制在数据手册给出的正常工作范围(即在 ±15V 供电时,输入共模电压最大大约 ±11V~±12V)。

因此,如果你问的是“在±15V 供电下允许的最大共模输入电压”,一般建议不要超过 ±12V 左右,才能确保运放仍处于线性工作状态。若要进一步逼近供电轨,则要仔细评估失真、失调以及可能导致的保护管导通等因素。

Frage

那如果我在其输入端接二极管至其电源轨,用于保护器输入,对于这种低噪声运放,二极管会影响其噪声表现吗

Gedanke

Assessing impact

I’m examining the potential noise impact when adding a diode to supply rails for input protection in a low noise operational amplifier. Diodes might introduce leakage current or non-linearity, but typically their effect is negligible when not forward biased.

Understanding diode impact

I'm assessing how leakage current from diodes might affect noise in ultra-low-noise amplifiers. Parasitic capacitances could influence high-frequency performance but not significantly degrade integrated noise.

Evaluating diode effects

I’m determining how diode conduction near supply rails might introduce distortion or leakage current, potentially degrading the noise performance of low noise amplifiers, though typically the impact is minimal.

Assessing diode effects

Evaluating the influence of avalanche diodes or transient voltage suppressors on noise performance is necessary. However, forward bias and thermal effects must be carefully managed to minimize impact.

Reasoned about diode impact on noise for 29 seconds

Antwort

一般来说,如果这些保护二极管在正常工作时始终处于反向偏置(也就是输入信号并不超过运放供电轨,从而不会让二极管导通),那么它们对于运放的低噪声特性几乎不会带来额外的影响。因为当二极管不导通时,除了极微小的漏电流外,并不会向输入端注入显著的额外噪声,也不会显著增大输入偏置电流。

需要注意的几点:

  1. 漏电流:保护二极管处于反偏状态时,仍存在一个很小的反向漏电流。对于一般低噪声运放(如 LT1028、LT1128),运放本身的输入偏置电流和输入电流噪声都处于纳安级别,如果二极管的漏电流(通常为纳安到皮安量级)不比运放的输入电流噪声大很多,通常不会显著劣化噪声指标。
  2. 寄生电容:二极管会带来一些寄生电容(通常几皮法到几十皮法的量级),可能在高频段略微改变输入端的等效阻抗,对带宽或高频噪声有细微影响。但在大多数音频或低频测量应用场合里,这种寄生电容一般并不会造成明显的噪声恶化。
  3. 热电势/热耦合:若二极管与运放输入管脚间存在温度差,会产生热电势(类似热电偶效应),在极低噪声、高增益场合下有时也会对零漂或低频噪声造成干扰。所以在进行超低噪声设计时,往往会要求对各种接点、焊点进行等温布置、使用匹配或合适的低热电势连接器件,以尽量减少这类误差。
  4. 正常工作点是否会触发二极管导通:最主要的一点是在使用时要确保运放输入电压不会超出供电轨导致保护二极管导通。如果在信号幅度较大或有瞬态尖峰的应用中,输入端有可能频繁触发保护二极管,那么这不仅会增加额外噪声,还可能带来失真、脉冲干扰,甚至影响运放的线性度。此时需要在输入端或反馈路径内设置限流电阻、加 RC 滤波或 TVS(瞬态抑制)等手段来保证保护电路在瞬态情况下工作而不恶化信号噪声。

综合来看,如果二极管在正常使用时并不导通且漏电流足够低,则其对运放的超低噪声性能影响可以忽略不计。只要确保在运放所需的输入共模范围内工作、并选择品质较好的低漏电二极管(以及注意热耦合的控制),基本就可以兼顾输入保护和低噪声指标。

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