CN107134982A - 增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置，包括电压输入端、运算放大器、MCU，所述的装置还包括加法器和辅助电压输入端，所述的加法器输入端分别与电压输入端、辅助电压输入端连接，所述的加法器的输出端与运算放大器的正极输入端连接，所述的运算放大器的输出端与MCU的AD端连接。与现有技术相比，本发明具有信号采集范围广、信号采集更加准确等优点。

Description

增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置
技术领域
本发明涉及单电源供电的信号采集电路，尤其是涉及一种增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置。
背景技术
在单电源供电的信号采集电路中，如图1，Input Signal是从0V开始单向增大，当Input Signal为电压信号时Va点的电压等于Input Signal电压，当Input Signal为电流信号时Va点的电压等于Input Singnal电流*RS。Va电压经由运算放大器放大后理想的输出电压但由于运算放大器失调电压Vos的存在，且Vos有正有负，当Vos为正时实际输出电压当Vos为负时实际输出电压如图2描述，Vos曲线表示Vos为0时输入输出电压的曲线，Vos H曲线表示运放失调电压最大时输入输出电压的曲线,Vos L曲线表示运放失调电压最小时输入输出电压的曲线，由于单电源供电电压是从0V开始，因此当Va小于等于Vos时MCU的A/D端采集到Vo点的电压一直为0。即此电路的缺点是当Va小于等于Vos时MCU的A/D无法检测出Va点的电压。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置，包括电压输入端、运算放大器、MCU，其特征在于，所述的装置还包括加法器和辅助电压输入端，所述的加法器输入端分别与电压输入端、辅助电压输入端连接，所述的加法器的输出端与运算放大器的正极输入端连接，所述的运算放大器的输出端与MCU连接。
优选地，所述的辅助电压输入端为输入电压大于等于运算放大器负向失调电压的电压输入端。
优选地，所述的装置还包括电阻RS，该电阻RS一端与电压输入端连接，另一端接地。
优选地，所述的装置还包括电阻R2，该电阻R2一端与运算放大器负极输入端连接，另一端接地。
优选地，所述的装置还包括电阻R1，该电阻R1一端接在运算放大器负极输入端与电阻R2之间，另一端与运算放大器输出端连接。
优选地，所述的运算放大器的输出端与MCU的AD端连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)信号采集范围广，可以采集到输入信号小于运算放大器负向失调电压的放大信号。
2)信号采集更加准确，可以通过MCU的A/D采集输入信号为0V时的运算放大器放大后的输出电压和采集输入信号大于0V时的运算放大器放大后的输出电压，利用MCU计算出实际的输入信号经由运算放大器放大后的电压，使MCU能采集到准确的输入信号值。
3)此装置可以修正因运算放大器工作时间长，老化后失调电压飘移带来的运算放大器的输出电压飘移的问题。
4)由于此装置可以修正运算放大器的失调电压，对运算放大器的精度要求不高，可以选择成本低的运算放大器，来降低成本。
附图说明
图1为现有技术方案电路图。
图2为现有技术方案输入输出电压关系的曲线图。
图3为本发明技术方案电路图。
图4为本发明技术方案输入输出电压关系的曲线图。
图5为MCU采集0V输入信号电压，采集计算实际输入信号电压流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
一种增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置，包括电压输入端、运算放大器、MCU、加法器和辅助电压输入端，所述的加法器输入端分别与电压输入端、辅助电压输入端连接，所述的加法器的输出端与运算放大器的正极输入端连接，所述的运算放大器的输出端与MCU的AD端连接。
对于现有电路中当电压输入端Va的电压小于、运算放大器正极电压Vos时MCU的A/D无法检测出Va电压的缺点，本发明采用在输入信号电压后增加一个加法器使辅助电压输入端Vr点的电压与Va点的电压叠加为Vb点的电压，如图3。Vr点的电压须设置为大于等于运算放大器的负向失调电压，使运算放大器的最小失调电压值与Vos为0时的输入输出电压曲线一致，如图4，使得输入输出电压的曲线整体向正方向偏移。
此时经由运算放大器放大后理想的输出电压即
当运算放大器失调电压Vos为正时实际输出电压即当运算放大器失调电压Vos为负时实际输出电压即由于Vr电压大于等于运算放大器负向失调电压即Vr>|-Vos|,固MCU A/D采集到的Vo电压大于0V，此时MCU A/D采集到的为Va+Vr+Vos叠加放大后的电压。为了使MCU A/D采集到Va点放大后的实际电压，需要在Va等于0V时，采集Vo点的电压，此时运算放大器实际输出电压当Va大于0V时MCU A/D采集Va点放大后的实际电压 通过此公式MCU可以计算出Va点放大后的实际电压，流程如图5。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置，包括电压输入端、运算放大器、MCU，其特征在于，所述的装置还包括加法器和辅助电压输入端，所述的加法器输入端分别与电压输入端、辅助电压输入端连接，所述的加法器的输出端与运算放大器的正极输入端连接，所述的运算放大器的输出端与MCU连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的辅助电压输入端为输入电压大于等于运算放大器负向失调电压的电压输入端。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括电阻RS，该电阻RS一端与电压输入端连接，另一端接地。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括电阻R2，该电阻R2一端与运算放大器负极输入端连接，另一端接地。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括电阻R1，该电阻R1一端接在运算放大器负极输入端与电阻R2之间，另一端与运算放大器输出端连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的运算放大器的输出端与MCU的AD端连接。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108718196B (zh) * 2018-08-01 2023-08-08 武汉韦尔半导体有限公司 一种应用于音圈马达驱动芯片的运放失调自校准电路
CN112803902B (zh) * 2020-12-29 2023-11-24 江苏集萃微纳自动化系统与装备技术研究所有限公司 一种易于单片集成的直流恢复电路
CN117214661B (zh) * 2023-09-11 2024-04-19 无锡市晶源微电子股份有限公司 一种针对运放的输入失调电压的测试装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06125228A (ja) * 1992-10-09 1994-05-06 New Japan Radio Co Ltd オフセット電圧補正回路
CN101034890A (zh) * 2007-02-16 2007-09-12 东南大学 用于逐次逼近型模数转换器的失调位补偿电路
CN101083451A (zh) * 2006-05-31 2007-12-05 中国科学院微电子研究所 一种数字自动校准运放失调电压电路及其方法
US20110234320A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Oki Semiconductor Co., Ltd. Voltage output device having an operational amplifier
CN203014671U (zh) * 2012-12-28 2013-06-19 杭州士兰微电子股份有限公司 功率因数校正电路及其输入前馈补偿电路
CN103163924A (zh) * 2011-12-15 2013-06-19 深圳市鑫汇科电子有限公司 SoC芯片及其运放失调电压的补偿方法和补偿装置
US20140070887A1 (en) * 2012-09-10 2014-03-13 Crane Electronics, Inc. Impedance compensation for operational amplifiers used in variable environments
CN205490430U (zh) * 2016-02-29 2016-08-17 上海鸣志自动控制设备有限公司 增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101217263B (zh) * 2008-01-17 2010-12-15 埃派克森微电子有限公司 放大器直流失调电压的补偿方法与装置
CN102291139B (zh) * 2011-03-22 2013-10-02 北京时代民芯科技有限公司 一种用于折叠内插型模数转换器的失调自动消除电路
US20120287952A1 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 Honeywell International Inc. Apparatus and methods for high voltage amplification with low noise
CN102969991A (zh) * 2012-11-22 2013-03-13 昆山北极光电子科技有限公司 一种低失调自动补偿电路
CN103066934B (zh) * 2012-12-20 2016-02-10 西安电子科技大学 用于红外接收器中的可变增益运算放大器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06125228A (ja) * 1992-10-09 1994-05-06 New Japan Radio Co Ltd オフセット電圧補正回路
CN101083451A (zh) * 2006-05-31 2007-12-05 中国科学院微电子研究所 一种数字自动校准运放失调电压电路及其方法
CN101034890A (zh) * 2007-02-16 2007-09-12 东南大学 用于逐次逼近型模数转换器的失调位补偿电路
US20110234320A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Oki Semiconductor Co., Ltd. Voltage output device having an operational amplifier
CN103163924A (zh) * 2011-12-15 2013-06-19 深圳市鑫汇科电子有限公司 SoC芯片及其运放失调电压的补偿方法和补偿装置
US20140070887A1 (en) * 2012-09-10 2014-03-13 Crane Electronics, Inc. Impedance compensation for operational amplifiers used in variable environments
CN203014671U (zh) * 2012-12-28 2013-06-19 杭州士兰微电子股份有限公司 功率因数校正电路及其输入前馈补偿电路
CN205490430U (zh) * 2016-02-29 2016-08-17 上海鸣志自动控制设备有限公司 增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯建文;: "运算放大器的输入失调电压" *
郭必广;: "运放失调电压自动补偿设计" *

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