FR2858138A1 - Circuit de protection d'entree pour amplificateur - Google Patents

Abstract

Un circuit de protection d'entrée (10) incorporé dans un amplificateur non inverseur (1) comprend une première diode (D1) dont une extrémité est connectée électriquement à la borne d'entrée non inversée (16) de l'amplificateur non inverseur (1), et dont l'autre extrémité est connectée électriquement à la tension de base (Vref) et une seconde diode (D2) ayant une cathode connectée électriquement à une tension d'alimentation (Vcc) de l'amplificateur non inverseur (1) et une anode connectée à la tension de base (Vref).

Description

CIRCUIT DE PROTECTION D'ENTREE

Cette invention concerne un circuit de protection d'entrée pour protéger un amplificateur non inverseur contre une surtension externe.

Habituellement, un amplificateur opérationnel est utilisé comme un amplificateur pour amplifier un signal provenant d'une source de signal qui a une grande impédance interne, comme par exemple une thermopile ou un capteur de pression à semiconducteur. Un amplificateur non inver10 seur a une grande impédance d'entrée, et un courant de fuite de la source de signal vers l'amplificateur non inverseur est presque égal à zéro. Par conséquent, le niveau de signal de la source de signal est préservé et est appliqué à la borne d'entrée non inversée avec presque sa valeur d'origine. Ce type d'amplificateur non inverseur convient donc pour amplifier 15 un signal provenant d'une source de signal avec une grande impédance interne.

Un amplificateur opérationnel à entrée MOS qui comporte des transistors MOS en tant que transistors de paire pour l'entrée différentielle dans l'étage d'entrée, a une impédance d'entrée plus élevée et un 20 moindre courant de polarisation en comparaison avec un amplificateur opérationnel à entrée bipolaire, et il est donc fréquemment utilisé pour l'amplificateur pour la source de signal avec une grande impédance interne.

Un circuit amplificateur non inverseur complet, incluant I'amplifi25 cateur opérationnel, est habituellement réalisé sous la forme d'une partie d'un circuit intégré. Lorsqu'une tension excessive telle qu'une décharge électrostatique (ou ESD pour "Electro Static Discharge") est appliquée aux bornes externes du circuit intégré, l'élément interne du circuit intégré est affecté et peut être détruit.

Par conséquent, on utilise un procédé de protection connu pour protéger l'amplificateur opérationnel contre la tension excessive. Par exemple, un amplificateur opérationnel ayant deux diodes disposées respectivement entre la borne d'entrée inversée et la source d'alimentation, et entre la borne d'entrée non inversée et la source d'alimentation (la ca35 thode est du côté de l'alimentation), et ayant également deux autres diodes disposées entre la borne d'entrée inversée et la tension de masse (comme indiqué ci-après), et entre la borne d'entrée non inversée et la masse (l'anode est du côté de la masse), peut être utilisé pour empêcher la destruction de l'élément interne en absorbant la tension excessive provenant de l'extérieur. Un tel amplificateur opérationnel est décrit dans le brevet n JP-A-2002-141421 (appelé ci-après le document de brevet n 1). 5 Le procédé du document de brevet n 1 ci-dessus est mis en oeuvre dans un exemple de circuit de protection d'entrée d'un amplificateur non inverseur représenté sur la figure 4. La figure 4 est un circuit schématique de l'amplificateur de sortie 100 qui amplifie le signal (signal de tension correspondant à la température) provenant de la thermopile 10 11. La thermopile 11 est un élément de capteur thermique séparé connu, utilisant un thermocouple. L'impédance de la thermopile est d'environ 300 kQ et la valeur de pleine échelle du signal de capteur (force électromotrice) Vs est d'environ 3 mV. Une description supplémentaire est contenue dans le brevet n JP-A-2002-202195 (qu'on appelle ci-après le document 15 de brevet n 2).

L'amplificateur de sortie 100 est constitué de l'amplificateur opérationnel OP, d'un amplificateur non inverseur connu comprenant des résistances R1 et R2, et d'un circuit de protection d'entrée 110 qui protège l'amplificateur opérationnel contre un courant excessif externe tel 20 qu'une décharge électrostatique. L'amplificateur de sortie 100 est de préférence incorporé dans un circuit intégré. Le signal de capteur Vs provenant de la thermopile 11 est appliqué à la borne d'entrée non inversée de l'amplificateur opérationnel OP par l'intermédiaire d'une borne d'entrée de signal (+) 121, et est amplifié jusqu'à un niveau prédéterminé pour être 25 émis pour l'utilisation externe.

L'amplificateur opérationnel OP est de préférence un amplificateur opérationnel à entrée MOS et il a un transistor MOS T1 sur son côté d'entrée non inversée et un autre transistor MOS T2 sur son côté d'entrée inversée. La tension à une extrémité de la résistance R2 (du côté opposé 30 à celui de la borne d'entrée inversée), qui est identique à la tension de la borne d'entrée de signal (-) 122 et une tension de base du signal de capteur Vs, est élevée d'une tension prédéterminée Vref. Ceci est effectué du fait qu'une petite tension telle que les quelques millivolts au-dessus du niveau de masse dans ce cas, qui est appliquée à l'amplificateur opéra35 tionnel afin d'amplifier un signal, n'est pas suffisante pour l'amplificateur opérationnel habituel fonctionnant avec une seule source d'alimentation et n'ayant pas des entrées/sorties entre deux lignes d'alimentation, comme dans l'exemple ci-dessus dans lequel le signal de capteur Vs de la ther- mopile 11 a une valeur faible de l'ordre de deux millivolts. Le fait d'élever de Vref la tension de base du signal de capteur par rapport à la masse, assure l'amplification du signal.

Le circuit de protection d'entrée comprend une diode Dll 5 (l'anode est du côté de la borne d'entrée non inversée) connectée entre la borne d'entrée non inversée et la tension de source d'alimentation Vcc, une diode D13 (l'anode est du côté de la tension de base) connectée entre la tension de base et la tension de source d'alimentation Vcc, une diode D12 (l'anode est du côté de la masse) connectée entre la borne 10 d'entrée non inversée de l'amplificateur opérationnel et la masse, et une diode D14 (l'anode est du côté de la masse). Chaque diode D11-D14 est formée en établissant un court-circuit entre la grille et la source d'un transistor MOS.

Conformément à la structure indiquée ci-dessus, I'amplificateur 15 de sortie 100 est protégé contre une tension excessive par le courant induit par la diode Dl1 dans le sens direct I inverse (en utilisant un phénomène de claquage) lorsqu'une tension excessive telle qu'une décharge électrostatique est appliquée entre la borne d'entrée de signal (+) 121 et la tension de source d'alimentation Vcc. De plus, à titre d'exemple, I'am20 plificateur opérationnel OP est protégé contre une tension excessive par le courant induit par la diode D12 dans le sens direct / inverse (en utilisant un phénomène de claquage), lorsqu'une tension excessive est appliquée entre la borne d'entrée de signal (+) 121 et la tension de masse (GND).

On obtient des effets similaires lorsqu'une tension excessive est appliquée entre la borne d'entrée de signal (-) 122 et la borne de tension de source d'alimentation Vcc, ou une masse, et par conséquent l'amplificateur opérationnel est protégé contre une tension excessive par un courant direct / inverse (utilisant un phénomène de claquage) à travers la 30 diode D13, D14.

Cependant, bien que le circuit de protection d'entrée 110 protège l'amplificateur non inverseur contre une tension excessive, un courant de fuite provenant des diodes Dll et D12 occasionne un autre courant de fuite à partir de la thermopile 11 vers l'amplificateur de sortie 100, 35 ce qui conduit à la fois à une grande chute de tension sous l'effet de la résistance interne Rs à l'intérieur de la thermopile, et à une erreur de mesure de température.

En effet, la différence de tension entre la tension de source d'alimentation Vcc et la borne d'entrée de signal (+) 121, et la différence entre la borne d'entrée de signal (+) 121 et la masse sont toutes deux suffisamment grandes pour occasionner un courant de fuite dans la direction indiquée par une flèche représentée sur la figure 4. Par conséquent, 5 ce courant de fuite occasionne une chute de tension de l'impédance interne Rs dans la thermopile 11. Le signal de capteur Vs est alors diminué de la chute de tension avant d'être appliqué à la borne d'entrée de signal (+) 121 (qui conduit finalement à la borne d'entrée non inversée de l'amplificateur opérationnel). Le problème indiqué ci- dessus se manifeste ex10 cessivement dans le cas de l'amplification du signal provenant d'une source de signal avec une grande impédance interne.

En d'autres termes, les avantages d'une impédance interne élevée et d'un courant de polarisation presque nul qui sont obtenus par l'utilisation de l'amplificateur non inverseur constitué d'un amplificateur opé15 rationnel à entrée MOS, diminuent lorsque le circuit de protection d'entrée laisse circuler un courant de fuite. Ainsi, le circuit de protection d'entrée 110 occasionne une diminution de l'impédance d'entrée de l'amplificateur de sortie 100, considéré globalement.

Compte tenu des problèmes ci-dessus dans la technique classi20 que, un but de la présente invention est de procurer un circuit de protection d'entrée qui puisse protéger un amplificateur non inverseur contre une tension externe excessive, tout en réduisant un courant de fuite à partir de la source de signal externe.

La présente invention procure ainsi un circuit de protection d'en25 trée qui est installé dans un amplificateur non inverseur. Le circuit de protection d'entrée comprend un amplificateur opérationnel qui a un signal d'entrée sur une borne d'entrée non inversée, une première résistance connectée électriquement entre la borne de sortie et la borne inversée de l'amplificateur opérationnel, et une seconde résistance dont une borne est 30 connectée électriquement à la borne inversée de l'amplificateur opérationnel et dont l'autre borne est connectée électriquement à la tension de base du signal d'entrée. Le signal d'entrée est élevé jusqu'à une tension élevée prédéterminée supérieure à un niveau de masse.

Le circuit de protection d'entrée comprend en outre une pre35 mière diode dont une extrémité est connectée électriquement à la borne d'entrée non inversée de l'amplificateur non inverseur et l'autre extrémité est connectée électriquement à la tension de base, et une seconde diode dont la cathode est connectée électriquement à la tension d'alimentation de l'amplificateur non inverseur et dont l'anode est connectée à la tension de base.

Un amplificateur non inverseur équipé du circuit de protection d'entrée conforme à la structure ci-dessus est protégé contre une tension 5 excessive appliquée, par exemple, entre la borne d'entrée non inversée et la tension de base (c'est-à-dire la seconde résistance), du fait qu'un courant occasionné par la tension en excès est dirigé vers la première diode (dans l'un ou l'autre des sens direct / inverse). De plus, lorsqu'une tension excessive est appliquée entre la borne d'entrée non inversée et la 10 tension d'alimentation (le côté cathode de la seconde diode), un courant produit par la tension en excès est dirigé vers la première diode et la seconde diode, et par conséquent le circuit peut être protégé de la même manière contre la tension excessive. En outre, lorsqu'une tension excessive est appliquée entre la tension de base et la tension d'alimentation, 15 un courant produit par la tension en excès peut être évacué à travers la seconde diode et la protection est assurée de la même manière.

La tension appliquée aux deux extrémités de la première diode qui entre dans la composition du circuit de protection d'entrée est égale à la tension d'entrée de l'amplificateur non inverseur (c'est-à-dire une ten20 sion de signal du signal d'entrée). La tension d'entrée est généralement une très faible tension qui donne seulement un très faible courant dans la première diode, bien qu'il dépende du gain de la tension d'entrée de l'amplificateur non inverseur, et autres.

Il en résulte qu'en utilisant le circuit de protection d'entrée ci25 dessus, un courant de fuite limité, si encore il existe, circule de la source de signal externe vers la première diode, et il est possible de protéger l'amplificateur non inverseur contre le courant excessif externe, tout en réduisant le courant de fuite provenant de la source de signal externe.

Un circuit de protection d'entrée peut en outre comprendre une 30 troisième diode dont la cathode est connectée à la tension de base et dont l'anode est connectée à la tension de masse.

Le circuit de protection d'entrée conforme à la structure cidessus peut protéger l'amplificateur non inverseur contre une tension excessive lorsque celle-ci est appliquée entre la borne d'entrée non inver35 sée et la tension de masse, du fait que le courant (excessif) peut être évacué à travers les première et troisième diodes. De plus, si la tension excessive est, par exemple, appliquée entre la tension de base et la tension de masse, la troisième diode peut évacuer le courant et un circuit interne tel que l'amplificateur non inverseur peut être protégé. Ainsi, une protection contre la tension excessive basée sur la tension de base peut également être assurée.

En outre, il est possible de constituer un circuit de façon que la 5 tension de signal du signal d'entrée soit appliquée électriquement entre les premières extrémités de première et seconde résistances de protection, tandis que l'autre extrémité de la première résistance de protection est connectée électriquement à la borne d'entrée non inversée et l'autre extrémité de la seconde résistance de protection est connectée électri10 quement à la tension de base.

Conformément à ce procédé, le courant induit par la tension excessive qui circule dans la diode à partir du côté identique au côté d'application de la tension de signal (c'est-à-dire à partir de l'autre côté de la résistance de protection ci-dessus), est également dirigé vers l'une quel15 conque des résistances de protection, et par conséquent une énergie correspondant à une tension excessive peut être dispersée parmi les résistances de protection, pour réduire la charge de chaque diode.

L'amplificateur opérationnel qui compose l'amplificateur non inverseur peut être réalisé par un amplificateur opérationnel à entrée MOS, 20 comprenant des premier et second transistors utilisés pour former un circuit d'entrée différentiel dans l'étage d'entrée, le premier et le second transistors recevant respectivement le signal d'entrée non inversé et le signal d'entrée inversé sont des transistors MOS. L'amplificateur opérationnel peut également être réalisé par un transistor bipolaire. Comme 25 décrit dans la partie concernant l'art antérieur, un amplificateur opérationnel à entrée MOS a une impédance d'entrée élevée et un courant de polarisation d'entrée presque égal à zéro, et par conséquent il convient pour un amplificateur opérationnel dans un amplificateur non inverseur amplifiant le signal provenant de la source de signal externe avec une im30 pédance interne élevée. De plus, la structure MOS a de façon générale une très mince pellicule d'oxyde, et un claquage diélectrique dans la pellicule d'oxyde de grille pourrait se produire lorsqu'une tension excessive est appliquée.

Par conséquent, le circuit de protection d'entrée peut être utilisé 35 efficacement comme le circuit de protection d'entrée pour protéger contre la tension excessive l'amplificateur non inverseur, en particulier lorsque l'amplificateur opérationnel est réalisé par un amplificateur du type à entrée MOS, du fait que les caractéristiques consistant en ce que la polari- sation d'entrée est presque égale à zéro peuvent être maximisées, et l'amplificateur opérationnel à entrée MOS qui est davantage vulnérable au claquage diélectrique peut être protégé de façon sûre contre la tension excessive.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention se- ront mieux compris à réalisation, donnés à cription se réfère aux La figure 1 10 sortie conforme à un r La figure 2 sortie conforme à une La figure 3 sortie conforme à une 15 La figure 4 la lecture de la description détaillée de modes de titre d'exemples non limitatifs. La suite de la desdessins annexés, dans lesquels: montre un schéma de circuit d'un amplificateur de node de réalisation préféré; montre un schéma de circuit d'un amplificateur de première modification; montre un schéma de circuit d'un amplificateur de seconde modification; et montre un schéma de circuit d'un amplificateur de sortie conforme à l'art antérieur.

Premièrement, comme représenté sur les ma d'un circuit de protection d'entrée comprend des figures 1-4, un schéamplificateurs de sor- tie 1, 20, 30, 100, des circuits de protection d'entrée 10, 21, 31, 110, une 20 thermopile 11, des bornes d'entrée de signal (+) 16, 26, 36, des bornes d'entrée de signal (-) 17, 27, 37, des diodes D1, D2, D3, D4, un amplificateur opérationnel OP, des résistances R1, R2, des résistances de protection R3, R4, et des transistors de type MOS T1, T2.

Le mode de réalisation préféré de la présente invention est dé25 crit sur la base des dessins. La figure 1 montre un schéma de circuit d'un amplificateur de sortie conforme à un mode de réalisation préféré. L'amplificateur de sortie 1 est destiné à amplifier le signal d'entrée reçu d'une thermopile 11 (signal de capteur Vs) et à émettre un signal de sortie vers un circuit externe (non représenté) après amplification, d'une manière si30 milaire à celle de l'amplificateur de sortie classique 100 de la figure 4.

L'amplificateur opérationnel OP, qui est un amplificateur non inverseur comprenant des résistances R1 et R2, et un circuit de protection d'entrée 10 sont tous incorporés de préférence dans un seul circuit intégré constituant l'amplificateur de sortie.

Un signal de capteur Vs est appliqué à la borne d'entrée non inversée de l'amplificateur opérationnel OP à partir d'une borne d'entrée de signal (+) 16, à travers la résistance de protection R3, et il est ensuite amplifié jusqu'à un niveau prédéterminé pour être émis vers le circuit externe.

L'amplificateur non inverseur est similaire à celui utilisé dans l'amplificateur de sortie 100 représenté sur la figure 4, et l'une des bornes de la résistance R2 (du côté autre que celui connecté à la borne d'entrée 5 inversée) est élevée jusqu'au niveau Vref sur la base du niveau de masse (GND), comme sur la figure 4. En outre, la thermopile est également la même que sur la figure 4. Par conséquent, les mêmes numéros sont attribués aux mêmes éléments que sur la figure 4, et une explication détaillée est omise.

Le circuit de protection d'entrée 10 comprend une diode D1 dont la cathode est connectée à la borne d'entrée non inversée et dont l'anode est connectée à la résistance R2 en son autre extrémité. Le niveau de tension est élevé jusqu'à Vref (qu'on appelle ci-après "tension de base Vref") et constitue la tension de base du signal de capteur. Le circuit de 15 protection d'entrée 10 comprend également une diode D2 dont la cathode est connectée à la tension d'alimentation Vcc (fournie par une source d'alimentation de l'amplificateur non inverseur, non représentée sur les figures), et dont l'anode est connectée à la tension de base Vref, une diode D3 dont la cathode est connectée à la tension de base Vref et dont 20 I'anode est connectée à la masse, une résistance de protection R3 dont une extrémité est connectée à la borne d'entrée de signal (+) 16 et dont l'autre extrémité est connectée à la borne d'entrée non inversée, et une résistance de protection R4 dont une extrémité est connectée à la borne d'entrée de signal (-) 17 et dont l'autre extrémité est connectée à la ten25 sion de base Vref.

Les diodes D1-D3 sont toutes des transistors de type MOS dont la grille et la source sont connectées (court-circuitées) pour être utilisées comme des diodes.

Conformément à la structure décrite ci-dessus, I'amplificateur 30 opérationnel est protégé contre une tension excessive appliquée entre la borne d'entrée de signal (+) 16 et: la borne de tension d'alimentation Vcc; la masse; et/ou la borne d'entrée de signal (-) 17. Plus particulièrement, lorsqu'une tension en excès est appliquée, par exemple, entre la borne d'entrée de signal (+) 16 et la borne de tension d'alimentation Vcc 35 (non représentée sur les figures), un courant résultant de la tension en excès est évacué à travers la résistance de protection R3, la diode D1 et la diode D2. Lorsqu'une tension en excès est appliquée entre la borne d'entrée de signal (+) 16 et la masse (non représentée sur les figures), un courant résultant de la tension en excès est évacué à travers la résistance de protection R3, la diode D1 et la diode D3. En outre, lorsqu'une tension en excès est appliquée entre la borne d'entrée de signal (+) 16 et la borne d'entrée de signal (-) 17, un courant résultant de la tension en 5 excès est évacué à travers la résistance de protection R3, la diode D1 et la résistance de protection R4, et par conséquent l'amplificateur opérationnel est protégé contre la tension en excès.

L'amplificateur opérationnel est également protégé contre la tension en excès lorsque la tension en excès est appliquée entre la borne 10 d'entrée de signal (-) 17 et: la borne de tension d'alimentation Vcc; et/ou la masse. Plus particulièrement, lorsqu'une tension en excès est appliquée, par exemple, entre la borne d'entrée de signal (-) 17 et la borne de tension d'alimentation Vcc, un courant résultant de la tension en excès est évacué à travers la résistance de protection R4 et la diode D2. De 15 plus, lorsqu'une tension en excès est appliquée entre la borne d'entrée de signal (-) 17 et la masse, un courant résultant de la tension en excès est évacué à travers la résistance de protection R4 et la diode D3.

Dans ce mode de réalisation, la diode de protection D1 du circuit de protection d'entrée 10 sur la borne d'entrée non inversée n'est pas 20 placée entre la borne d'entrée non inversée et la masse comme représenté sur la figure 4, mais entre la borne d'entrée non inversée et la tension de base Vref.

La tension entre les deux extrémités de la diode D1 peut être calculée par la formule suivante: (tension de sortie de l'amplificateur opérationnel OP) / (gain de l'amplificateur non inverseur) Lorsque l'amplitude de la tension de sortie est de 2 volts et le gain de l'amplificateur non inverseur est de 100, la tension entre les deux extrémités de la diode D1 est d'environ 20 mV. Réciproquement, lorsque le gain de l'amplificateur est de 100, on peut utiliser une thermopile 11 30 avec un signal de sortie d'environ 20 mV. Cette valeur, environ 20 mV, est nominale en comparaison avec la tension appliquée à la diode D12 dans le procédé classique représenté sur la figure 4 (approximativement un centième), et n'occasionnera pas un courant inverse dans la diode D1.

Par conséquent, le courant de fuite circulant de la thermopile 11 35 vers l'amplificateur de sortie 1 peut être minimisé de manière incommensurable en comparaison avec celui de la figure 4, et n'occasionne aucun problème notable. Ainsi, le signal de capteur Vs peut être appliqué, pres- que inchangé, à la borne d'entrée non inversée de l'amplificateur opérationnel OP, sans être diminué sous l'effet de l'impédance interne Rs et de la résistance de protection R3 dans le circuit de protection d'entrée 10.

Par conséquent, dans ce mode de réalisation, il est possible de 5 protéger l'amplificateur non inverseur contre le courant excessif externe, tout en réduisant le courant de fuite provenant de la thermopile 11 de façon qu'il soit presque égal à zéro, du fait que le courant de fuite ne circule que très faiblement à travers la diode D1 qui est connectée à la borne d'entrée non inversée. Lorsqu'une tension en excès est appliquée à 10 la borne d'entrée de signal (+) 16 ou à la borne d'entrée de signal (-) 17, un courant résultant de la tension en excès peut être évacué à travers la résistance de protection R3 et/ou R4, parmi d'autres composants, et par conséquent l'énergie correspondant à la tension en excès peut être tolérée par les deux résistances, ce qui conduit à une charge réduite pour les 15 diodes D1, D2 et D3.

Dans ce mode de réalisation également, le circuit de protection d'entrée 10 utilisé pour assurer la protection de l'amplificateur non inverseur contre une tension en excès est de préférence constitué par un amplificateur opérationnel d'entrée MOS. Il en résulte que l'amplificateur 20 opérationnel peut être protégé tout en préservant l'avantage consistant en ce que le courant de polarisation d'entrée est presque égal à zéro. En outre, la protection contre la tension en excès est établie de manière sûre pour l'amplificateur opérationnel à entrée MOS, qui est davantage sensible au claquage diélectrique.

Dans ce mode de réalisation, la diode D1 correspond à une première diode, la diode D2 correspond à une seconde diode, et la diode D3 correspond à une troisième diode. La résistance R1 correspond à une première résistance, la résistance R2 correspond à une seconde résistance, la résistance R3 correspond à une première résistance de protec30 tion, et la résistance R4 correspond à une seconde résistance, et la tension constante Vref correspond à une tension élevée prédéterminée.

Comme décrit ci-dessus, un transistor de type MOS avec sa grille et sa source court-circuitées est utilisé pour réaliser les diodes D1, D2 et D3 dans le mode de réalisation ci-dessus. Cependant, on peut éga35 lement utiliser une diode générale avec une jonction p-n. De façon plus large, n'importe quel composant qui fonctionne comme une diode peut être substitué au transistor de type MOS mentionné ci-dessus.

De plus, dans le mode de réalisation ci-dessus, un amplificateur opérationnel à entrée MOS est décrit comme un exemple d'un amplificateur opérationnel OP à utiliser dans un amplificateur non inverseur. Cependant, un amplificateur opérationnel à entrée bipolaire peut également être utilisé pour l'amplificateur non inverseur.

En outre, dans le mode de réalisation ci-dessus, on décrit le cas dans lequel la tension de base du signal de capteur Vs est élevée jusqu'à Vref à partir de la masse. Cependant, la présente invention est également applicable, par exemple, à un amplificateur non inverseur dont la tension de base reste à la masse (figure 2).

Ainsi, I'amplificateur de sortie 20 représenté sur la figure 2 a la masse pour tension de base du signal de capteur Vs, et le circuit de protection d'entrée 21 qui protège l'amplificateur non inverseur contre une tension excessive est le même que le circuit de protection d'entrée 10 de la figure 1, à l'exception du fait que la diode D3 est supprimée. Le circuit 15 de protection d'entrée 21 constitué de cette manière peut assurer une protection de l'amplificateur non inverseur contre une tension excessive externe, tout en réduisant presque à zéro le courant de fuite qui circule de la thermopile 11 vers l'amplificateur de sortie 20.

En outre, dans le mode de réalisation ci-dessus, on considère 20 que le signal de capteur Vs est par exemple d'environ 20 mV. Cependant, cette valeur de tension est suffisamment faible en comparaison avec la polarisation (tension) directe de la diode D1 (habituellement environ 0,6 à 0,7 V) de sorte que la diode D1 peut être connectée sans problème au circuit dans le même sens que la tension de signal de capteur Vs (le cou25 rant direct est suffisamment faible). Ainsi, lorsque la tension du signal de capteur Vs est suffisamment faible par rapport à la tension de coude de la diode D1, la diode D1 peut être placée dans le circuit sans considérer son orientation (contrairement au cas de la figure 1 dans lequel l'anodeest connectée à la borne d'entrée non inversée et la cathode est connectée à 30 la tension de base Vref).

Cependant, lorsque le signal de capteur Vs est relativement grand et le signal est amplifié par l'amplificateur non inverseur ayant un gain faible, le courant direct ne peut pas être négligé, et par conséquent la diode D1 doit être connectée comme représenté dans le mode de réali35 sation ci-dessus (figure 1).

De plus, il peut y avoir une situation dans laquelle un cycle de sortie de l'amplificateur de sortie est inversé pour être dirigé vers un amplificateur d'un étage ultérieur (non représenté sur les figures). Lorsque la polarité du signal de capteur provenant de l'amplificateur de sortie 1 sur la figure 1 est inversée en relation avec la situation cidessus, la polarité de la diode D1 peut parfaitement être inversée.

En se référant à la figure 3, on examinera un exemple corres5 pondant à la description ci-dessus. Lorsque la polarité du signal de capteur Vs provenant de la thermopile 11 est inversé par rapport à la condition de la figure 1, le signal de tension inférieure à la tension de base Vref est utilisé comme un signal d'entrée pour la borne d'entrée non inversée de l'amplificateur opérationnel OP. Ensuite, au lieu de la diode D1 10 de la figure 1, on utilise la diode D4 dont l'anode est connectée à la borne d'entrée non inversée et dont la cathode est connectée à la tension de base Vref. Ainsi, cette diode D4 a une polarité inversée par rapport à la diode D1 de la figure 1. Même dans cette condition, le résultat est le même que dans le mode de réalisation ci-dessus.

Dans ce cas également, comme indiqué ci-dessus, lorsqu'on utilise la thermopile 11 qui a une valeur élevée du gain d'amplificateur non inverseur et un faible niveau de sortie, la polarité de la diode D4 peut être inversée et le signal de capteur Vs peut être appliqué en sens direct visà-vis de la polarité de la diode D4. Même dans cette configuration, du fait 20 que le signal de capteur Vs est minimal, la diode D4 ne permet pratiquement pas le passage d'un courant direct.

D'autre part, lorsqu'on utilise la thermopile 11 dont la valeur du gain d'amplificateur non inverseur est faible et dont le niveau de sortie est élevé, la diode D4 est de préférence utilisée de la manière représentée 25 sur la figure 3. Ceci vient du fait que la tension qui déclenche le courant direct dans une diode (habituellement 0,6 - 0,7 V) est généralement inférieure à la tension de claquage dans le sens inverse.

Il va de soit que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Circuit de protection d'entrée (10) installé dans un amplificateur non inverseur (1) comprenant un amplificateur opérationnel (OP) qui a un signal d'entrée sur une borne d'entrée non inversée (16), une pre5 mière résistance (R1) connectée électriquement entre une borne de sortie et la borne inversée de l'amplificateur opérationnel (OP), et une seconde résistance (R2) dont une borne est connectée électriquement à la borne inversée de l'amplificateur opérationnel (OP) et dont l'autre borne est connectée électriquement à une tension de base (Vref) du signal d'entrée, 10 dans lequel le signal d'entrée est élevé jusqu'à une tension élevée prédéterminée (Vref) supérieure au niveau de masse, caractérisé en ce que ce circuit de protection d'entrée (10) comprend: une première diode (D1) dont une extrémité est connectée électriquement à la borne d'entrée non inversée (16) de l'amplificateur non inverseur (1) et dont l'autre extrémité 15 est connectée électriquement à la tension de base (Vref); et une seconde diode (D2) ayant une cathode connectée électriquement à une tension d'alimentation (Vcc) de l'amplificateur non inverseur (1) et une anode connectée à la tension de base (Vref).

2. Circuit de protection d'entrée (10) selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce qu'il comprend en outre une troisième diode (D3) ayant une cathode connectée à la tension de base (Vref) et une anode connectée électriquement à la tension de masse.

3. Circuit de protection d'entrée (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: une première résistance de 25 protection (R3) dont une extrémité est connectée électriquement à la borne d'entrée non inversée (17); et une seconde résistance de protection (R4) dont une extrémité est connectée électriquement à la tension de base, une tension de signal (Vs) du signal d'entrée étant appliquée électriquement entre les autres extrémités des première et seconde résistan30 ces de protection.

4. Circuit de protection d'entrée (10) selon l'une quelconque des revendications 1-3, caractérisé en ce que l'amplificateur opérationnel (OP) est un amplificateur opérationnel à entrée MOS comprenant des premier et second transistors (T1, T2) pour former un circuit d'entrée différentiel dans un étage d'entrée, et en ce que les premier et second transistors reçoivent respectivement un signal d'entrée non inversée et un signal d'entrée inversée