扩展标准运算放大器的输入电压范围

该电路利用自身的输出自举低压差稳压器（MAX6771），具有高输入电压范围（高达76V），扩展了CMOS运算放大器（MAX4162）的输入范围，同时保持其高输入阻抗和极低输入偏置电流（<1pA）。

介绍

大多数现代运算放大器的工作电压范围为5V（或±2.5V）或更低的电压范围。对于需要较大电压摆幅的应用，例如工业电路，合适的高压运算放大器可能很昂贵，而且可能不容易获得。图1所示电路可以扩展该范围。它用作电压跟随器，保持CMOS运算放大器的极高输入阻抗，并在更宽的电压范围内具有出色的线性度和稳定性。

图1.通过利用低压差稳压器，该电压跟随器可以实现扩展的电压摆幅。

该电路使用自己的输出来自举高输入电压范围（高达76V）、低压差稳压器（LDO），其输出连接到低压输入运算放大器的电源线。该电路具有CMOS放大器的高阻抗、极低偏置电流输入（<1pA输入电流）。当由±24V （V+， V-）供电时，线性度在±20V电压范围内优于1ppm，并且输入失调幅度和热漂移与输入端使用的放大器相同。图2中的图表显示了400Hz、20V电压跟随器的输出P-P在输入端施加三角波。

图2.用于 400Hz 三角波输入的电压跟随器输出。

IC1 （MAX4162）为微功耗、精密运算放大器，增益带宽积为200kHz。IC2 （MAX6771）为IC1提供+3.3V稳压电源电压。IC2的公共节点通过由IC1和晶体管Q1组成的反馈环路跟踪到输入电压。D1是一款4.5mA恒流二极管，为Q1提供静态偏置电流，并在V时吸收来自负载的电流在低于电路共电位。RC网络R1和C3提供分流补偿，以稳定电路在给定偏置电流下通过Q1。

输出电压摆幅受LDO和恒流偏置二极管D1的裕量要求的限制。MAX6771的输入电压范围为76V，最大额定电压为Q1，限制了电路允许的输出电压范围。

审核编辑：郭婷