擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器的輸入電壓范圍

該電路利用自身的輸出自舉低壓差穩(wěn)壓器（MAX6771），具有高輸入電壓范圍（高達(dá)76V），擴(kuò)展了CMOS運(yùn)算放大器（MAX4162）的輸入范圍，同時(shí)保持其高輸入阻抗和極低輸入偏置電流（<1pA）。

介紹

大多數(shù)現(xiàn)代運(yùn)算放大器的工作電壓范圍為5V（或±2.5V）或更低的電壓范圍。對(duì)于需要較大電壓擺幅的應(yīng)用，例如工業(yè)電路，合適的高壓運(yùn)算放大器可能很昂貴，而且可能不容易獲得。圖1所示電路可以擴(kuò)展該范圍。它用作電壓跟隨器，保持CMOS運(yùn)算放大器的極高輸入阻抗，并在更寬的電壓范圍內(nèi)具有出色的線性度和穩(wěn)定性。

圖1.通過(guò)利用低壓差穩(wěn)壓器，該電壓跟隨器可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展的電壓擺幅。

該電路使用自己的輸出來(lái)自舉高輸入電壓范圍（高達(dá)76V）、低壓差穩(wěn)壓器（LDO），其輸出連接到低壓輸入運(yùn)算放大器的電源線。該電路具有CMOS放大器的高阻抗、極低偏置電流輸入（<1pA輸入電流）。當(dāng)由±24V （V+， V-）供電時(shí)，線性度在±20V電壓范圍內(nèi)優(yōu)于1ppm，并且輸入失調(diào)幅度和熱漂移與輸入端使用的放大器相同。圖2中的圖表顯示了400Hz、20V電壓跟隨器的輸出P-P在輸入端施加三角波。

圖2.用于 400Hz 三角波輸入的電壓跟隨器輸出。

IC1 （MAX4162）為微功耗、精密運(yùn)算放大器，增益帶寬積為200kHz。IC2 （MAX6771）為IC1提供+3.3V穩(wěn)壓電源電壓。IC2的公共節(jié)點(diǎn)通過(guò)由IC1和晶體管Q1組成的反饋環(huán)路跟蹤到輸入電壓。D1是一款4.5mA恒流二極管，為Q1提供靜態(tài)偏置電流，并在V時(shí)吸收來(lái)自負(fù)載的電流在低于電路共電位。RC網(wǎng)絡(luò)R1和C3提供分流補(bǔ)償，以穩(wěn)定電路在給定偏置電流下通過(guò)Q1。

輸出電壓擺幅受LDO和恒流偏置二極管D1的裕量要求的限制。MAX6771的輸入電壓范圍為76V，最大額定電壓為Q1，限制了電路允許的輸出電壓范圍。

審核編輯：郭婷