集成運放的使用十分方便。只要在集成運放外部加上合適的電源電壓,同時差分輸入信號電壓不超出規(guī)定的范圍,其內(nèi)部恒流源偏置電路會自動保證各級工作在放大狀態(tài),并不需要用戶設計靜態(tài)偏置電路,用戶只需進行動態(tài)設計。但送入運放電路的動態(tài)信號不能破壞運放內(nèi)部晶體管的放大狀態(tài),同時要考慮外部輸入平衡、提高共模抑制能力,以及防止輸出短路和電源反接等措施。
1.差模輸入保護
運算放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)很大,當工作在開環(huán)狀態(tài),會因為差模電壓過大而損壞。圖1是采用二極管限止差模輸入幅度的常用保護電路,運放的差模電壓被限止在之間。
2.共模輸入保護
運算放大器雖然有很大的共模抑制比,共模放大倍數(shù)很小,但并不意味著可以加很大的共模電壓。過大的共模電壓可能會破壞內(nèi)部的偏置,導致內(nèi)部放大電路不能工作在放大狀態(tài)。為防止這種情況的出現(xiàn),必須在運放差分輸入端加保護電路限止共模電壓。圖2是限止共模電壓的一種方法,圖中信號輸入端的電壓被限止在之間。
設計單電源供電的集成運放電路時,則需要在輸入端提供一定的直流共模電壓。
3.電源端和輸出端的保護
為了防止接入運放的電源極性錯誤,可以在電源輸入端接入具有單向導通特性的二極管實現(xiàn)保護。圖3中的二極管(f82)可以防止由于電源極性接反造成運放的損壞。當電源極性接反時,因均不導通,運放無法工作。
圖3中的電阻r可以限止運放的輸出電流,防止因輸出短路可能造成運放損壞的現(xiàn)象。
4.平衡電阻
為了減少失調(diào)電壓和失調(diào)電流的影響,同相輸入端的等效直流電阻和反相輸入端的等效直流電阻必須相等。如圖4中的就是平衡電阻,其取值必須滿足。