保护措施：集成运放的注意事项

在使用集成运放时，如果电源极性接反、电源电压过高、输入信号电压过高、输出过载或短路，都会造成集成运放的损坏。集成运放一旦损坏，就难以修复。所以在使用时，应设置各种保护电路。

1.电源极性接错和瞬间过压的保护

利用二极管的单向导电性即可防止由于电源极性接反而造成的损坏。在电源回路中串入两只二极管，如图4-29a所示。其原理是当电源极性正确时，两只二极管VD₁、VD₂均处于导通状态，给集成运放正常供电；当电源极性接反时，两只二极管都截止，起到隔离电源的作用，有效地保护了集成运放。

为了防止电源瞬间过压造成集成运放的损坏，可采用图4-29b所示的保护电路。电路中稳压二极管VS₁、VS₂的稳定电压U_Z，应略大于运放正常工作电压而低于电源电压。在电源电压正常时，VS₁与VS₂均处于截止状态，流过场效应晶体管VT₁、VT₂的电流小于漏极饱和电流I_DSS，使其工作在可变电阻区，管压降很小，运放可得到正常工作电压；当电源电压突然升高时，VS₁、VS₂同时反向击穿，将集成运放的供电电压钳制在±U_Z，这时场效应晶体管工作在恒流区，使多余的电压降在管子上，从而使运放得到保护。

图4-29 运放电源极性接错和瞬间过压保护措施

2.集成运放输入和输出的保护(www.xing528.com)

当运放输入端的信号超过额定值时，可能会引起运放的损坏，即使没产生永久性的损坏，也可能造成运放内部的输入级两只晶体管不平衡，使运放的各方面指标下降。常用的保护方法是利用二极管的正向导通电压对输入信号进行限幅，并在运放的两个输入端与信号源之间串入限流电阻，构成运放输入保护电路，如图4-30a所示。当输入信号小于二极管的导通电压U_D时，VD₁、VD₂均处于截止状态；若输入信号大于U_D时，VD₁、VD₂中有一只导通，将运放的输入信号钳制在±U_D，使运放得到保护。

输入保护电路不仅可以防止因输入信号过强造成的运放损坏，而且还能防止输入信号过强使运放出现的“自锁”现象。

图4-30 集成运放的输入保护和输出保护电路

为了防止运放输出端过载或短路所造成的损坏，在运放的使用中常采取过载保护措施。实际上，在图4-29b所示电源瞬间过压保护电路中，由于在电源回路串有场效应晶体管VT₁、VT₂，电源向运放输入的最大电流为I_DSS，即使当输出端过载甚至短路时，流过输出级的电流也不会超过I_DSS，所以此电路同时具有输出保护的作用。

输出保护的常用方法如图4-30b所示。电路中的晶体管VT₁与VT₂，VT₃与VT₄分别组成镜像电流源。运放在正常工作时，由于电流较小，VT₁和VT₃工作在饱和状态，没有恒流的作用，饱和压降很小，电源电压几乎全部加在运放上。当运放输出端过载或负载短路时，VT₁和VT₃由饱和进入放大状态，具有恒流的作用，流过运放及负载的电流被电流源限制，从而保护了集成运放。