提供和放大器输入保护的装置和方法。在某些实施方式中，放大器输入保护电路包括在第一输入和第一输出之间电连接的第一JFET，和在第二输入和第二输出之间电连接的第二JFET。另外，第一夹钳被电连接到第一输出端，以及第二夹钳电连接到第二输出。第一电流镜镜镜像通过第一夹钳的电流，并提供镜像电流给第三JFET，所述第三JFET电连接在第一JFET的源极和栅极之间。另外，第二电流镜镜像通过该第二夹钳的电流，并提供镜像电流到第四JFET，所述第四JFET电连接在所述第二JFET的源极和栅极之间。以这种方式配置所述保护电路可以同时提供低噪声和低故障电流的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施例涉及电子系统，更具体地涉及用于放大器的输入保护电路。
技术介绍
放大器(诸如，运算放大器或仪表放大器)可以包括输入保护电路，用于保护所述放大器避免较大的输入信号。如果缺少保护，较大的输入信号可导致过电压条件和/或高水平的功耗，这可导致放大器的损坏，诸如金属线中的半导体结和/或电迀移的损害。当输入电压信号是一种安全的电压范围内时，输入保护电路可用于提供输入信号到放大器的放大电路，使得该放大器能够放大输入信号。例如，在一个示例中，当放大器输入的电压电平是在放大器的电源轨的一定电压范围内时，该输入保护电路可以向放大电路提供输入信号。然而，当输入信号较大并落在安全范围之外时，输入保护电路可用于阻止或以其他方式阻止输入信号到达放大器的放大电路，从而保护放大器免受损坏。
技术实现思路
在一个方面，公开一种放大器的输入保护电路。放大器的输入保护电路包括:第一场效应晶体管(FET)，其包括电气地连接到第一输入端的源极，以及电连接到第一输出的漏极；第二 FET，包括电气地连接到第二输入端的源极和电连接到第二输出端的漏极；第三FET，包括电连接到第一 FET的栅极的栅极和源极，以及电连接到第一输入的漏极；和第四FET，包括电连接到第二 FET的栅极的栅极和源极，以及电连接到第二输入的漏极。放大器输入保护电路进一步包括第一夹钳，电连接到所述第一输出并且被配置为激活以响应于第一过压状态而产生第一钳位电流。放大器输入保护电路进一步包括第一电流镜，被配置为镜像第一钳位电流以产生第一镜像电流，并向第三FET的源极提供所述第一镜像电流。放大器输入保护电路进一步包括第二夹钳，电连接到所述第二输出，并配置为激活以响应于第二过压状态而产生第二钳位电流。放大器输入保护电路进一步包括第二电流镜，被配置为镜像所述第二钳位电流，以产生第二镜像电流并向第四FET的源极提供第二电流镜像。在另一个方面，提供一种放大器。该放大器包括非反相输入端和反相输入端，包括非反相输入端和反相输入端的放大电路，以及输入保护电路。输入保护电路包括:电连接到非反相输入端的第一输入端，电连接到反相输入端的第二输入端，电连接到所述放大电路的非反相输入端的第一输出，以及电连接到所述放大电路的反相输入端的第二输出。输入保护电路进一步包括:第一 FET，包括电连接到第一输入端的源极和电连接到第一输出的漏极；第二 FET，包括电连接到第二输入端的源极和电连接到第二输出的漏极；第一夹钳，电连接到所述第一输出并且被配置来激活以响应于第一过电压状态而产生第一钳位电流；第一电流镜，配置成镜像第一钳位电流以产生第一镜像电流；第三FET，电连接在第一 FET的栅极和源极之间和配置为接收所述第一镜像电流；第二夹钳，电连接到所述第二输出，并配置为激活以响应第二过压状态而产生第二钳位电流；第二电流镜，被配置为镜像第二钳位电流以产生第二镜像电流；和第四FET，电连接在第二 FET的栅极和源极之间，并配置成接收所述第二镜像电流。在另一个方面，提供一种保护放大电路的方法。所述放大电路包括:第一输入，经由第一 FET的沟道电连接到第一输入端；以及第二输入，并通过第二 FET的沟道第电连接到二输入端。该方法包括:响应于第一过电压状态，激活第一夹钳，通过第一电流镜镜像通过第一夹钳的第一钳位电流，以产生第一镜像电流；使用第三FET响应于所述第一镜像电流增加第一 FET的沟道阻抗；响应于第二过压状态激活第二夹钳；利用第二电流镜镜像通过第二夹钳的第二钳位电流，以产生第二镜像电流；并使用第四FET，响应于第二镜像电流，增加所述第二 FET的沟道阻抗。【附图说明】图1A示出放大器的一个例子。图1B示出连接在缓冲器构造中的图1A的放大器。图2示出输入保护电路的实施例。图3A示出输入保护电路的另一个实施例。图3B示出输入保护电路的另一个实施例。图4示出输入保护电路的另一个实施例。图5示出输入保护电路的另一个实施例。【具体实施方式】某些实施例的以下详细描述提出了本专利技术的具体实施例的各种描述。然而，本专利技术可以体现在许多不同的方式，例如，如权利要求书所定义和涵盖的。在本说明书中，参考附图，其中类似的附图标记可以指示相同或功能相似的元件。图1A示出放大器10的一个例子。图1B示出连接在缓冲器20的配置中的图1A的放大器10。该放大器10包括第一或非反相输入电压端的VIP，第二或反相输入电压端子VIN，输出电压端V0UT，放大电路1，以及输入保护电路2。放大电路I包括第一或非反相输入端、第二或反相输入和输出。输入保护电路2包括第一输入保护构件3a、第二输入保护部件3b和夹钳部件4。如图1A所示，第一输入保护部件3a电连接在放大电路I的非反相输入端电压VIP和非反相输入端之间，而第二输入保护构件3b电连接在放大电路I的反相输入电压端子VIN和反相输入之间。另外，夹钳部件4电连接在放大电路I的非反相和反相输入之间。此夕卜，放大电路I的输出电连接到输出端子V0UT。在图1B所示的结构中，输出端VOUT已电连接到反相输入端子VIN以操作放大器10作为单位增益缓冲器。该输入保护电路2可用于避免放大电路I从非反相和反相输入电压端子的VIP、VIN接收的较大输入信号。例如，第一输入保护构件3a可以限制电流从非反相输入端子VIP流向放大电路I的非反相输入端，和第二输入保护部件3b可以限制电流从反相输入端子VIN流向放大电路I的反相输入端。另外，当放大电路的非反相和反相输入端之间的电压差足够大时，夹钳部件4可以激活，从而限制放大电路I的非反相和反相输入端之间的最大电压差。输入保护电路2的某些实施方式可以受到噪声和故障电流之间的权衡，这两者是不希望的。例如，噪声可以通过降低放大器的信噪比(SNR)而影响放大器10的性能，同时故障电流可导致响应于触发故障状态的比较快的步骤输入而增加放大器的稳定时间。如本领域的普通技术人员将理解的，当放大器的输入保护电路响应于过压或故障条件激活时，故障电流可以指放大器的输入电流。例如，在一个输入保护方案中，第一和第二输入保护元件3a、3b可以被实施为电阻器，以及夹钳部件4可使用二极管钳位来实现。为了防止电阻过度影响放大器10的噪声性能，电阻器的电阻应该比较小，以提供比较小的输入参考噪声。然而，在输入保护元件3a、3b中使用小的电阻会导致相对大的故障电流，它可以具有随着差分输入信号的幅度改变的幅度。当放大器使用负反馈操作时，诸如图1b所示的缓冲器结构20，电流可从非反相输入端子VIP通过输入保护电路2流到放大电路I的输出，从而响应于触发故障状态的相对快步输入而增加放大器的建立安置。在另一个输入保护方案中，第一和第二输入保护元件3A、3B被实现为结型场效应晶体管(JFET的)。在这样的配置中，当差分输入信号足够大时，故障电流可以基本上独立于差分输入信号的幅度。为了对放大器的噪声性能提供相对较小的影响，该方案可以使用相对大的宽度JFET，以提供低沟道电阻，以及从而低噪声。然而，当夹钳元件4是有源和夹紧时，大宽度JFET可导通大故障电流。本文中所提供的是。在本文的某些实施方式中，输入保护电路包括:第一 JFET，电连接在输入保护电路的第一输入和第一输出之间，和第二JFET,电连接在输入保护电路的第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种放大器输入保护电路，包括：第一场效应晶体管(FET)，包括电连接到第一输入的源极，以及电连接到第一输出的漏极；第二FET，包括电连接到第二输入的源极，以及电连接到第二输出的漏极；第三FET，包括电连接到所述第一FET的栅极的栅极和源极和电连接到第一输入的漏极；第四FET，包括电连接到所述第二FET的栅极的栅极和源极和电连接到所述第二输入的漏极；第一夹钳，电连接到所述第一输出，其中所述第一夹钳被配置为响应于第一过压状态激活，以产生第一钳位电流；第一电流镜，配置成镜像第一钳位电流以产生第一镜像电流，其中第一电流镜被配置成提供所述第一镜像电流到所述第三FET的源极；第二夹钳，电连接到所述第二输出，其中所述第二夹钳被配置为响应于第二过电压状态激活，以产生第二钳位电流；和第二电流镜，配置成镜像所述第二钳位电流，以产生第二镜像电流，其中第二电流镜被配置成提供所述第二镜像电流到第四FET的源极。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M·格斯滕哈伯，R·詹森，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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