14 过载恢复

超过放大器的输出摆幅范围会导致双极输出级中的晶体管饱和，而在 CMOS 中则会导致三极管饱和。在导致违反输出摆幅的输入条件消失后，输出需要一些时间才能离开此非线性条件。该时间段称为过载恢复时间。由于在饱和状态下，晶体管增益异常低，并且集电极到基极结点正向偏置，所以将双极晶体管从饱和状态转换到线性运行状态会引入延迟。这种异常情况需要一些时间才能自行逆转。

许多放大器数据表都会提供显示输出过载恢复时间的规格或图表。此规格与驱动输出超出有效输出电压摆幅限制有关。当超过输入共模限值时，可能会发生类似的现象，但通常不会指定这种效应。对于特定器件，过载恢复时间可能会有所不同，具体取决于输出是饱和到正电源轨还是负电源轨。之所以存在这种差异，是因为这两种情况下饱和的输出晶体管类型不同，并且两种不同的晶体管类型具有不同的规格。还值得注意的是，与传统放大器相比，零漂移放大器类型的过载恢复时间明显更长。这是因为饱和放大器具有非常大的差分输入电压，而零漂移校准机制会尝试纠正该误差。在输入转换到有效范围后，零漂移校准需要几个时钟周期才能从过载情况中恢复，因此 10μs 到 50μs 的恢复时间并不少见。

图 14-1 展示了 OPA828 的典型过载恢复图。在此示例中，放大器配置为 –10V/V 的增益，并施加 –2V 的输入以将输出饱和至 +18V。输入信号从 –2V 跃升至 0V，以使输出退出饱和状态。从阶跃开始到输出退出饱和状态的延迟表示正过载恢复时间。负过载恢复时间使用相同的方法，但输入阶跃是从 +2V 转换为 0V。请注意，这两种情况下的正负恢复时间不同（分别为 40ns 和 50ns）。

图 14-1 OPA828 上的过载恢复