许多运算放大器都在输入端之间有电压钳位,其大多数一样平常都利用背靠背二极管(有时利用两个或者更多的串联二极管)来履行。这些二极管保护输入晶体管免受其基极结点反向击穿的危害。差动输入为约 6V 时便会涌现许多 IC 工艺击穿,这会极大地改变或者破坏晶体管。下图显示了 NPN输入级,D1 和 D2 供应了这种保护功能。
大多数常见运算放大器运用中,输入电压均约为零伏,其根本无法开启这些二极管。但是很明显,对付比较器的运行而言,这种保护便成了问题。在一个输入拖拽另一个输入(以一种讨厌的办法拉其电压)以前,差动电压范围(约 0.7V)受限。只管如此,但我们还是可以把运算放大器用作比较器。但是,在我们这样做时必须小心谨慎。在一些电路中,这种做法可能是完备不能接管的。
问题是我们(包括其他运算放大器厂商)并没有总是解释这些钳位的存在。纵然有所解释,我们可能也不会做详细的阐明或者阐述。大概我们该当说:“用作比较器时,请小心谨慎!”产品解释书的作者们常日也只是假设您肯定会把运算放大器当作运算放大器用。最近,我们在美国亚利桑那州图森产品部召开了一个会议。会颠末议定定,我们往后将会更加清楚地解释这种情形。但是,现在已经生产出来的运算放大器怎么办呢?下列辅导建议可能会对您有所帮助:

一样平常而言,双极 NPN 晶体管运算放大器都有输入钳位,例如:OP07、OPA227 和 OPA277 等。uA741 是一个例外,它具有 NPN 输入晶体管,并且有一些为 NPN 供应固有保护的附加串联横向 PNP。
利用横向 PNP 输入晶体管的通用运算放大器一样平常没有输入钳位,例如:LM324、LM358、 OPA234、OPA2251 和 OPA244。这些运算放大器一样平常为“单电源”类型,其意味着它们拥有一个扩展至负电源端(或者稍低)的共模范围。输入偏置电流为一个负数时,表示输入偏置电流自输入引脚流出。这时,我们常日可以认定它们为这类运算放大器。但是,须要把稳的是,利用 PNP 输入的高速运算放大器一样平常有输入钳位,而这些 PNP 是一些具有更低击穿电压的垂直 PNP。
更高电压(一样平常大于 20V)下事情的 JFET 和 CMOS放大器,可能有也可能没有钳位。这种不愿定性,哀求您进行更多仔细的检讨。所用工艺和晶体管类型的特性,决定了其内部是否存在钳位。
大多数低压 CMOS 运算放大器都没有钳位。自动归零或者斩波器类型是一个特例,其可能具有类似钳位的行为表现。
底线是……如果您考虑把运算放大器用作比较器,请一定小心谨慎。仔细阅读产品解释书,不要漏掉一点信息,包括运用部分的一些表明内容。在电路试验板或者样机中验证其表现,查看一个输入电压对另一个输入电压的影响。不要依赖 SPICE 宏模型。一些宏模型可能并不包括对钳位建模的一些额外组件。其余,当您笨手笨脚地把运算放大器从一个轨移动到另一个轨时可能涌现其他一些征象,我们可能无法精确地对这些征象建模。