[发明专利]放大器输入保护的装置和方法

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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/或电迁移的损害。

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。

发明内容

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。