记住大学的时分，咱们不可思议地将 120VAC 电源衔接到了 5V 微控制器电源上。微控制器爆了，试验室里处处都是陶瓷 DIP 器材的小碎片。这是我的第一次电气过应力 (EOS) 阅历。
尽管或许很明显不应该将 120V 电源衔接到 5V 器材上，但怎样知道安全作业等级是多少呢?答案就在“肯定最大额外参数”表中，该表首要描绘器材损坏前所能接受的最差状况输入信号、电源电压和温度。表 1 是 OPA192 肯定最大额外参数的实例。在本博客中，咱们将要点评论电源电压和输入信号。我还将写一篇介绍其它参数的后续博客。
表 1：OPA192 的肯定最大额外参数表
在本实例中，肯定最大电源电压关于单电源而言是 ±20V 或 40V。有必要了解，肯定最大电源电压(表 1 中 40V)不同于作业技术参数中的最大电源电压(表 2 中的 36V)。超越肯定最大电源电压会损坏器材，而超越作业技术参数中的最大电源电压则意味着器材的精确度会降低到给定限值以下。因而在本例中，假如电源电压被设定为 37V，那么器材精度或许会受到影响，但放大器不会损坏。
表 2：OPA192 的作业技术参数
电气特性
在 TA = +25C 时，VCM = VOUT = VS/2，衔接到 Vs/2 的 RLOAD = 10kΩ，还有阐明在外。
已然了解了肯定最大额外参数表的目的，那咱们就来看看输入信号。图 1 列出了共模及最大差分输入。共模信号是放大器恣意输入端上的电压，而差分输入信号则是运用在放大器两个输入端之间的电压。在运算放大器正常作业时，差分输入便是输入失调电压 (Vos)。但是在有些状况下，放大器或许运用了很大的差分电压。例如，假如放大器作为比较器运用或衔接至多路复用器，那么在多路复用器通道转化时，输入端或许会呈现很大的差分电压。图 1 有助于了解共模输入与差分输入之间的差异。
图 1：运算放大器的共模输入与差分输入
只需坚持输入信号小于肯定最大额外参数，放大器就不会损坏。这好像很简略，那为什么电气过应力会成为这样的问题呢?原因是放大器输入终端常常露出于外界。例如，某产品或许需求衔接外部传感器才干作业。在许多时分，外部衔接有或许被过错连线至过大电压。而在其它运用事例中，时间短的过压浪涌或许会经过磁耦合或%&&&&&%耦合运用。关于恶劣环境状况而言，不或许阻挠过压条件呈现。在这些状况下有必要运用一些外部维护功用。
最简略的外部维护方式是运用限流电阻器。留意，在表 2 中输入终端电流有必要约束在 10mA 或以下。该电流限值可用来挑选可以防止过压电源形成损坏的电阻器。图 2 是内部运算放大器静电放电 (ESD) 维护二极管(D1、D2、D3 和 D4)。ESD 二极管自身不是用来处理很多接连电气过应力电流的，而是用来防备极短静电放电脉冲(几纳秒内的几千伏电压)的。实际上，二极管额外答应的接连输入电流仅为 10mA(见表 2 的输入终端电流)。因而，输入维护的关键是运用串联电阻器 (Rp) 将输入电流约束在 10mA 以下。留意，您需求检查产品阐明书，以承认放大器中的输入 ESD 二极管的装备状况。
图 2：内部 ESD 二极管与限流电阻器
限流电阻器值的挑选取决于运用所预期的最差状况过应力电压。公式 1 是假定 100V 过应力电压下的核算实例。该公式由欧姆规律以及基尔霍夫环绕环路的电压规律推导得出。可运用更大的串联维护电阻器完成更高的维护等级。
最终要留意的是，电源上需求装备瞬态电压抑制器(D5 和 D6)，以吸收过压信号。瞬态电压抑制器与齐纳二极管相似，但它们经过大型结点区域进行了优化，可在短时间内快速吸收大功率。之所以需求这些二极管是因为电源或许无法吸收电流。此外，电源或许做出的响应速度不行，不能防备过压信号。有必要保证针对该运用运用单向(而非双向)电压抑制器。
在这篇博客中，咱们了解了怎么运用串联电阻器防止放大器输入呈现过电压状况。鄙人一篇博客中，咱们将评论肯定最大额外参数表中的其它额外参数。我期望该评论内容能帮助您防止呈现我在大学时阅历的焰火场景。
