超越输入共模电压(CM)规模时，某些运算放大器会产生输出电压相位回转问题。其原因一般是运算放大器的一个内部级不再具有满足的偏置电压而封闭，导致输出电压摆动到相反电源轨，直到输入从头回到共模规模内停止。图1所示为电压跟从器的输出相位回转状况。留意，输入或许依然在电源电压轨内，只不过高于或低于规则的共模限值之一。这一般产生在负规模，最常产生相位回转的是JFET和/或BiFET放大器，但某些双极性单电源放大器也有或许产生。
图1:电压跟从器的输出电压相位回转
相位回转一般仅仅暂时现象，但假如运算放大器在伺服环路内，相位回转或许会引起灾难性结果。运算放大器装备为单位增益电压跟从器时，最有或许产生相位回转。在反相形式下，相位回转不是问题，由于两个输入均稳定不变，而且处于地电位(某些单电源运用中则处于中心电源电压)。
大大都现代运算放大器都会运用电路规划技能来防止相位回转。假如运算放大器可以防止相位回转，其数据手册的"首要特性"部分一般会阐明这一点，但"技能标准"部分纷歧定会阐明。
关于"轨到轨"输入运算放大器，输入共模电压包含电源轨，因而，只需输入电压不超越电源轨，运算放大器就不应产生相位回转。
图2闪现了AD8625(四通道)、AD8626(双通道)和AD8627(单通道)运算放大器系列的"首要特性"和肯定最大值标准。这些放大器具有JFET输入，选用+5 V单电源供电时，输入共模电压规模为0 V至+3 V(最大值)。"无相位回转"特性意味着：在+3 V至+5 V的共模区间，输出不会产生相位回转。
图2:AD8625/AD8626/AD8627运算放大器的"首要特性"和肯定最大值标准
某些运算放大器或许仅在输入超越电源轨时呈现输出电压相位回转现象。但是，这种状况违反了输入电压的肯定最大值要求，应当防止。假如输入过压状况或许产生，则应添加恰当的维护电路。大都状况下，这种维护电路也能起到防止输出电压相位回转的效果，如下文所述。
输入过压维护和输出相位回转维护电路
肯定最大额定值是IC运算放大器的电压、电流和温度限值，一旦超出该值，运算放大器就会受损。一般对输入引脚施加过大的电压会损坏或损毁运算放大器。过压状况可以分为两类：过压和静电放电(ESD)。
ESD电压一般高达数千伏。大大都人都有被静电电击的体会。在尼龙地毯上拖着脚走，特别是在枯燥环境下，并接触金属门把手，就有或许被电到，火花从指尖飞出。CMOS电路特别简单因ESD损坏，双极性电路相同或许受损。大都运算放大器的输入引脚内置ESD维护二极管，以便可以在PC板安装阶段处理IC.为使电容和走漏最小，这些二极管一般很小，不是用来敷衍数mA以上的继续输入电流。
只需运算放大器的输入共模电压超出其电源规模，即便电源已封闭，运算放大器也或许受损，.因而，简直一切运算放大器的肯定最大输入额定值都将最大输入电压约束在如下电平：正负电源电压加上大约0.3 V(即+VS + 0.3 V或–VS – 0.3 V)。即便规则肯定最大输入电压等于电源电压(如图2所示的状况)，这一阅历规律也依然适用。
尽管或许存在一些破例，但有必要留意：当产生超出电源轨0.3 V以上的过压状况时，大都IC运算放大器需求输入维护。
导致毛病的原因并非过压自身，而是过压引起的电流会流入输入引脚。假如输入电流不超越5 mA(阅历规律)，则不会形成严峻损坏。但是，假如输入继续处于过应力状况，偏置电流和失调电压等参数或许会产生变化。因而，过压尽管纷歧定会损毁运算放大器，但应竭力防止。
过压维护办法一般包含在输入引脚与电源之间放置外部二极管，以及添加限流电阻(参见图3)。
二极管一般是肖特基二极管，由于其正向电压较低(一般为300 mV,硅二极管则为700 mV)。
运用这些维护器材时有必要慎重。某些二极管或许有严峻走漏，额定的漏电流最终会变成运算放大器的偏置电流。某些二极管或许还有相当大的电容，这或许会约束频率响应，对高速放大器的影响尤为严峻。此外，外加限流电阻RLIMIT会添加噪声。
图3:运用肖特基箝位二极管和限流电阻的通用运放过压维护网络
除非数据手册还有阐明，运算放大器的输入毛病电流应等于或小于5 mA防止受损。这是一个保存的阅历规律，依据典型运放输入的金属走线宽度。更高的电流会引起"金属搬迁",这是一种累积效应，假如继续产生的话，最终会导致走线开路。假如存在搬迁现象，毛病或许需求经过很长时刻产生屡次过压才会闪现，这种毛病十分难以发现。因而，即便一个放大器好像可以短时刻承受远高于5 mA的过压电流，也有必要将最大电流约束在5 mA(或以下)，以确保长时间可靠性。
某些运算放大器，如OP27等，内置维护二极管，但依然需求限流。假如运算放大器具有维护二极管，它一般会规则最大差分输入电流。原理暗示图上也应闪现该维护电路。
某些运算放大器的输入还具有背靠背二极管，这不是用于输入过压维护，而是约束差分电压。假如存在这种二极管，差分输入电压将有±700 mV的肯定最大额定值。
图3所示电路是一个通用运算放大器共模维护电路。只需元件挑选妥当，很多运算放大器的输入都能取得有用维护。留意：运算放大器或许还有连接到电源的内部维护二极管(如图所示)，当正向电压超出或低于相应电源轨大约0.6 V时，该二极管就会导通。但在这种状况下，外部肖特基二极管与内部二极管并联，因而内部单元永久不会到达其阈值。将毛病电流转移到外部可以消除潜在的应力，然后维护运算放大器。
外部二极管还能带来其它优点，有些或许不太显着。例如，假如答应毛病电流流入运算放大器，则有必要挑选恰当的RLIMIT,使得在最差状况的VIN下，最大电流不超越5 mA.这一要求或许导致RLIMIT值相当大，相关的噪声和失调电压添加或许是规划无法承受的。举例来说，为了防备100 V的VIN,依据5 mA要求，RLIMIT有必要大于或等于20 k.但是，假如有外部肖特基箝位二极管，则RLIMIT可以由最大容许的D1-D2电流决议，它可以大于5 mA.不过这儿应当心，关于十分高的电流，肖特基二极管压降或许超越0.6 V,然后激活内部运放二极管。
为使失调电压和噪声差错最小，有必要使RLIMIT的值尽或许低。RLIMIT与运算放大器输入端串联，产生一个与偏置电流成份额的压降。假如不校对，此电压将表现为电路失调电压添加。因而，关于偏置电流中等且大致持平的运算放大器(大部分是双极性类型)，补偿电阻RFB用于平衡直流失调，使该差错最小。关于低偏置电流运算放大器(Ib ≤10 nA或FET型)，有或许不需求RFB.为使RFB相关噪声最小，应运用一个电容CF将其旁路。
消除输出相位回转
许多状况下，添加适宜的RLIMIT电阻可以防止输出相位回转。但是，许多运算放大器**商未必一直可以供给合适防止输出相位回转的RLIMIT电阻值。不过，可以经过一组测验以阅历来确认该值。一般，防止相位回转的RLIMIT电阻值也会经过输入共模箝位二极管来安全地约束毛病电流。假如不确认，可以从1 k的标称值开端测验。
一般而言，FET输入运算放大器只需求限流串联电阻来供给维护，但双极性输入放大器最好一起用限流电阻和肖特基二极管来供给维护(如图3所示的RLIMIT和D2)。
输入差分维护
到目前停止的评论都是关于过压共模状况，它一般与输入级结构固有的PN结正偏有关。
过压维护还有一点也相同重要，那就是过大差分电压引起的过压。将过大差分电压施加于某些运算放大器时，或许导致其作业功能下降。
这种功能下降是由"反向结击穿"引发的，这是输入级导通不良的第二种状况，产生在差分过压状况下。但是，关于PN结反向击穿，问题的性质或许愈加奇妙，图4所示为一个运放输入级的一部分。
图4:具有D1-D2输入差分过压维护网络的运算放大器输入级
该电路适用于OP27等低噪声运算放大器，也是许多其它选用低噪声双极性晶体管来构成差分对Q1-Q2的放大器的典型维护电路。假如没有任何维护，可以看出，两个输入间高于大约7 V的电压将导致Q2或Q1(取决于相对极性)反向结击穿。留意，假如是射极-基极击穿，则很小的反向电流也会导致两个晶体管的增益和噪声功能下降。产生射极-基极击穿后，运算放大器参数(如偏置电流和噪声等)或许会超出额定规模。这一般是永久性的，逐步而奇妙地产生，特别是在由瞬变触发的状况下。因而，简直一切低噪声运算放大器，无论是依据NPN仍是PNP,都会选用维护二极管，如输入上的D1-D2等。假如施加的电压超越±0.6 V,这些二极管就会导通，然后维护晶体管。
虚线所示的串联电阻起到限流效果(为维护二极管供给维护)，但一切状况下均未运用。例如，AD797没有这些电阻，由于它们会下降器材的1 nV/Hz额定噪声功能。留意，假如内部短少这些电阻，则有必要供给外部限流办法，以防受差分过压状况影响。清楚明了，这儿存在一个取舍联系，有必要权衡考虑全面维护的程度与噪声功能的降幅。留意，运用电路自身或许已在运算放大器输入中供给满足的电阻，因而不需求额定的电阻。
运用低噪声双极性输入级运算放大器时，首先应查看所选器材的数据手册，看它是否具有内部维护。需求时，应添加维护二极管D1-D2(假如运算放大器没有内置)，确保防止Q1-Q2射极-基极击穿。假如运用中运算放大器阅历的差分瞬变高于5 V,这些二极管应能处理。一般的低%&&&&&%二极管足以担任，如1N4148系列。视需求添加限流电阻，以便将二极管电流约束在安全水平。
其它IC器材结，如基极-集电极和JFET栅极-源极结等，在击穿时不会表现出这样的功能下降。关于这些结，输入电流应以5 mA为限，除非数据手册还有规则。
运算放大器和外表放大器的这些不同过压防范办法看起来很杂乱，事实上也确实如此!只需运算放大器(或外表放大器)输入(和输出)超出设备边界条件，就或许产生风险状况或器材损毁。明显，为了完成最高可靠性，有必要防患于未然。
走运的是，大大都运用都是彻底内置于设备中，一般看到的是选用同一电源体系的其它%&&&&&%的输入和输出。因而，这种状况下一般不需求箝位和维护计划。
图5:电路内过压考虑事项汇总
选用高共模电压外表放大器的共模过压维护
在精细运算放大器之前进行阻性输入衰减，是模仿通道过压维护的终极简化计划。这一组合相当于一个支撑高压的外表放大器，如AD629等，它可以以线性方法对叠加于最高±270 V共模电压的差分信号进行处理。此外，过压维护考虑最重要的一点是，片内电阻可以为最高±500 V的共模或差分电压供给维护。
ADA4091-2是一款双通道、微功耗、单电源、3 MHz带宽放大器，具有轨到轨输入与输出特性。ADA4091-2确保可选用+3 V至+36 V单电源供电以及±1.5 V至±18 V双电源供电。
ADA4091-2拥有过压维护输入和二极管，答应输入电压高于或低于供电轨12 V,十分合适鲁棒的工业运用。
详细运用包含便携式电信设备、电源操控与维护、分流检测，以及具有宽输出规模的传感器接口
