监视便携式设备或配套服务系统中纽扣电池的电压等级，对现代 CMOS 运算放大器来说是一项常见的简单应用。

图 1 是一个使用 1.8V OPA333 零漂移运算放大器的实施方案。纽扣电池的电压是 3V，该电路采用 3 至 5V 电压级供电。

奇怪的是，我听有客户反映，纽扣电池在这类电路中的使用寿命要比预期的短很多;只能用几天或几个小时!这些客户发现在移走运算放大器后，纽扣电池保持带电状态。这引起了我的好奇，于是开始调查到底发生了什么事。

图 1 — 连接 OPA333 单位增益放大器，监控纽扣电池电压

锂电池 CR2032 是一款常见的纽扣电池，额定容量 175 mAh，提供 200uA 连续电流。OPA333 的输入偏置电流一般是 70pA，几年也不会耗尽纽扣电池的电量。可能有其它什么电路消耗了电池。对 OPA333 内部原理图进行仔细观察后，发现了一种貌似合理的放电情境。

图 2 是放大器内核及其输入 ESD 保护的方框图。别忘了大部分 IC 在电路断开处理过程中都具有 ESD 保护功能。ESD 单元在正常工作条件下关闭。

OPA333 的 ESD 输入保护功能在每个输入端与电源线路之间连接有低漏转向二极管。ESD 钳位连接在这些线路之间。这些二极管通常是反向偏置。但是，如果电源电压 V+ 被关闭，变为高阻抗，那么二极管 D3 会变成正向偏置。然后，放大器内核以及连接 V+ 的任何组件都会从纽扣电池消耗电流。

OPA333 静态电流只有 17uA，因此很可能是连接至 +V 电源线路的其它组件也在消耗电流。

图 2 — 内部方框图显示了从非反相输入端通过 D3 到 +V 电源线路的电流路径

有些运算放大器有关断引脚。当处于这种模式下时，它们会消耗极少量的电源电流。但是，如果 ESD 单元使用图 2 中的设计方案，该二极管仍可传导电流。

解决方案是采用支持不同 ESD 单元设计的运算放大器。

图 3 是在 TLV2450 轨至轨输入/输出运算放大器中使用的 ESD 单元设计。它采用一个类似于齐纳二极管的快速低漏钳位。在 ESD 事件过程中，它不仅可快速接通，而且还可将所应用的电压限制在安全水平下。没有针对 VDD 引脚的内部电流路径。

图 3 — TLV2450 使用内部 ESD 钳位。在输入端与 VDD 引脚之间没有内部电流路径。

对于工程师来说，可能很难确定放大器所使用的 ESD 单元。但在放大器产品说明书中可以找到提示。在查看绝对最大额定值时，如果信号输入范围是 -0.3V 至 (V+) + 0.3V，那么 0.3V 就是确保 ESD 二极管保持关断状态的界限。如果较高，二极管可能会导通。

CR2032

3V CR2032锂锰电池，属于锂-二氧化锰结构，正极材料选用化学性质非常稳定的二氧化锰，负极材料选用金属锂，电解液为锂电池电解液主要成分是乙二醇二甲醚，碳酸丙烯酯和高氯酸锂，形如纽扣，简称纽扣锂电池或锂锰扣式电池。

请参考另一词条：CR2032锂锰电池

CR2032

3.0V锂锰纽扣电池(3.0V Lithium Battery Coin Cells)

CR——CR2032

产品描述(Description ofBattery)：

型号(Model)：CR2032

电池尺寸(Max.Size)：Φ20.0X3.2mm

标称容量(Nominal Capacity)：240mAh

额定电压(Nominal Voltage)：3.0V

工作温度(Operating Temperature)：-20°C ~+60°C

参考重量(Ref.Weight)：3.0g

CR2032：锂二氧化锰电池,其命名是按IEC的标准命名。其中C-表示以锂金属为负极，以二氧化锰为正极的化学电池体系，R-表示电池的形状为圆柱形，如果是方形则F替代;20表示电池的直径是20mm,32代表电池的高度为3.2mm。标称电压为3.0V，端点电压(end point voltage)为2.0V, 额定容量为200-240mAh不等，因厂家水平而异。随着新行业的要求，也有特殊改进的电池，其容量会很不一样，主要是改进其大电流的输出能力，如应用于闪灯或RF产品的。

该电池常用于电脑主板CMOS电池上、其他记忆功能或断电保护模块、电子秤，计算器，电子辞典等产品上。

CR2032保存期，通常情况是5年寿命，如果生产厂家制造水平不高，或品质控制不好，其寿命会大大缩短。国内一线品牌的电池基本可保证这个寿命。如使用环境很理想(密封，常温，无水份等干扰)其寿命会进一步延长，可达8年，甚至10年。