CN111273080A - 精密测量电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种精密测量电路,使用偏压切换电路补偿前端电路造成的偏移量,也可以同时消除后端放大器的偏移量。在实际的测量环境中,不仅测量电路中的放大器会有偏移量,测量输入端和测量电路之间也有非理想效应,例如芯片封装脚位的漏电流或者电路不匹配,这些属于前端电路造成的偏移量,现有技术无法补偿。本发明使用偏压切换电路,在两次测量时序中使用不同的切换方式做测量,再把两次测量结果相减,即可同时补偿前端脚位的漏电流以及消除后端放大器的偏移量。

Description

精密测量电路
技术领域
本发明涉及一种高精密度测量电路,且特别涉及一种利用偏压切换电路补偿前端电路的偏移量,进而提高测量精密度的测量电路。
背景技术
测量电压或电流的电路广泛应用在各种电子组件之中。通常是利用低噪声放大器和模拟数字转换器,把电压或电流转换成数字输出。但是测量电路中存在一些非理想效应,例如组件的漏电流,以及低噪声放大器和模拟数字转换器的偏移量,都会影响测量的精确度。
中国台湾地区专利第I543544号发明专利中,揭露了一种包括复数个电容器对以及复数个开关的结构,并且利用切换开关转移电荷的操作方法消除放大器的增益误差。
如图1所示,美国专利第US9,912,309号发明专利中,在放大器的前端连接断路器,差动输入信号可以直接连接或者互换连接至后端的放大器,并且分别做两次测量,两次测量的结果相减即可消除放大器的偏移量。
美国专利公开案号第US20180301174号发明专利申请案中,揭露了侦测电流的放大电路结构。其中待侦测的电流通过电阻,电阻另一端连接至固定电压源,电阻两端形成差动输入电压。再用断路器做切换,可以直接连接或者互换连接至后端的放大器。并且分别做两次测量,两次测量的结果相减即可消除放大器造成的偏移量。
此外,图2绘示了另一熟知具有前端偏移量与放大器偏移量的测量电路结构。其中通过断路器702消除放大器偏移量703,却无法补偿断路器702前端的静电保护电路701产生的漏电流。上述现有技术,作用都在于消除放大器偏移量,都属于开关电路或者断路器后端的偏移量。但是在实际的测量环境中,测量输入端和芯片内部之间的电路也有非理想效应,例如芯片的封装脚位如果有漏电流或者差动两端电路不匹配也会造成偏移,上述属于开关电路或者断路器前端的偏移量,现有技术并不能消除。
发明内容
本发明提供一种使用切换电路补偿前端偏移量的精密测量电路。精密测量电路包括一放大器以及两个开关。其中放大器输入正端透过正端脚位连接至输入测量端。放大器输入负端透过负端脚位连接至输入测量端,并且根据放大器输入正端以及放大器输入负端的电压差产生一输出信号。第一开关连接在放大器输入正端以及一参考电压之间,第二开关连接在放大器输入负端以及参考电压之间。
上述精密测量电路的操作方式分为两个时序;第一时序导通第一开关,关闭第二开关,让放大器输入正端连接至参考电压。此时放大器输入正端的电压等于参考电压(VREF),放大器输入负端的电压等于参考电压(VREF)减去,待测电流(IS)减掉负端脚位漏电流(IL2)差值与输入阻抗(RS)的乘积,数学式为 VREF-((IS-IL2)*RS)。放大器输入正端和放大器输入负端的电压差为(IS-IL2)*RS。第二时序导通第二开关,关闭第一开关,让放大器输入负端连接至参考电压。此时放大器输入负端的电压等于参考电压(VREF),放大器输入正端的电压等于参考电压(VREF)加上,待测电流(IS)加上正端脚位漏电流(IL1)的和与输入阻抗(RS)的乘积,数学式为VREF+((IS+IL1)*RS)。放大器输入正端和放大器输入负端的电压差为(IS+IL1)*RS。设放大器的增益为K,这两个时序产生的输出电压相加再除以2的数值为K*(IS+((IL1-IL2)/2))*RS,这样正端脚位漏电流(IL1)和负端脚位漏电流(IL2)产生相减补偿的效果。
上述操作方法,补偿属于开关电路前端的偏移量,解决了熟知技术无法处理的问题。如果正端脚位漏电流(IL1)和负端脚位漏电流(IL2)完全匹配相等,就可以完全抵消掉前端的偏移量,如果没有完全匹配,也有部分抵消的效果。
上述操作方法,输入阻抗(RS)越高对于漏电流(IL1和IL2)补偿的效果越好。原因是在第一时序导通第一开关时,正端脚位漏电流(IL1)流向参考电压源而不流过输入阻抗(RS)是最理想的情况,而输入阻抗(RS)越高越符合理想状况。在第二时序导通第二开关时,负端脚位漏电流(IL2)流向参考电压源而不流过输入阻抗(RS) 是最理想的情况,而输入阻抗(RS)越高越符合理想状况。因此输入阻抗(RS)越高对于漏电流(IL1和IL2)补偿的效果越好。
上述精密测量电路与操作方法,对于前端脚位的漏电流有补偿效果,但是并未消除放大器的偏移量。只要调整开关的连接方式,即可同时补偿前端脚位的漏电流以及消除后端放大器的偏移量。
本发明提供另一种使用切换电路补偿前端偏移量的精密测量电路。精密测量电路包括一放大器以及六个开关。其中放大器根据放大器输入正端以及放大器输入负端的电压差产生一输出信号;第一开关与第二开关的其中一端共同连接至一参考电压,另一端分别透过正端脚位与负端脚位连接至输入测量端;第三开关连接在正端脚位以及放大器输入正端之间;第四开关连接在正端脚位以及放大器输入负端之间;第五开关连接在负端脚位以及放大器输入正端之间;第六开关连接在负端脚位以及放大器输入负端之间。
上述精密测量电路的操作方式分为两个时序;第一时序导通第一开关、第三开关以及第六开关,关闭第二开关、第四开关以及第五开关。让正端脚位、放大器输入正端以及参考电压互相连接,同时负端脚位以及放大器输入负端也互相连接。此时放大器输入正端的电压等于参考电压(VREF)加上放大器的偏移电压(VOS),数学式为VREF+VOS。放大器输入负端的电压等于参考电压(VREF)减去,待测电流(IS)减掉负端脚位漏电流(IL2)的差值与输入阻抗(RS)的乘积,数学式为 VREF-((IS-IL2)*RS)。这样放大器输入正端和放大器输入负端的电压差为 VOS+(IS-IL2)*RS。第二时序导通第二开关、第四开关以及第五开关,关闭第一开关、第三开关以及第六开关。让负端脚位、放大器输入正端以及参考电压互相连接,同时正端脚位以及放大器输入负端也互相连接。此时放大器输入正端的电压等于参考电压(VREF)加上放大器的偏移电压(VOS),数学式为VREF+VOS。放大器输入负端的电压等于参考电压(VREF)加上,待测电流(IS)加上正端脚位漏电流 (IL1)的和与输入阻抗(RS)的乘积,数学式为VREF+((IS+IL1)*RS)。这样放大器输入正端和放大器输入负端的电压差为VOS-(IS+IL1)*RS。设放大器的增益为K,这两个时序产生的输出电压相减再除以2的数值为K*(IS+((IL1-IL2)/2))*RS,这样正端脚位漏电流(IL1)和负端脚位漏电流(IL2)产生相减补偿的效果,同时也完全消除放大器偏移电压(VOS)的误差。
本发明提供另一种使用切换电路补偿前端偏移量的精密测量电路。精密测量电路包括一放大器以及四个开关。其中放大器根据放大器输入正端以及放大器输入负端的电压差产生一输出信号;一参考电压直接连接在放大器输入正端或放大器输入负端;第一开关连接在正端脚位以及放大器输入正端之间;第二开关连接在正端脚位以及放大器输入负端之间;第三开关连接在负端脚位以及放大器输入正端之间;第四开关连接在负端脚位以及放大器输入负端之间。其中正端脚位以及负端脚位用于连接至测量输入端。
上述精密测量电路的操作方式分为两个时序;参考电压在这两个时序中,都固定连接在放大器输入正端或放大器输入负端。第一时序导通第一开关以及第四开关,关闭第二开关以及第三开关,让正端脚位以及放大器输入正端互相连接,同时负端脚位以及放大器输入负端也互相连接,以参考电压连接到放大器输入正端的状况来推算,放大器输入正端和放大器输入负端的电压差为 VOS+(IS-IL2)*RS。第二时序导通第二开关以及第三开关,关闭第一开关以及第四开关,让正端脚位以及放大器输入负端互相连接,同时负端脚位以及放大器输入正端也互相连接,以参考电压连接到放大器输入正端的状况来推算,放大器输入正端和放大器输入负端的电压差为VOS-(IS+IL1)*RS。设放大器的增益为K,这两个时序产生的输出电压相减再除以2的数值为K*(IS+((IL1-IL2)/2))*RS,这样正端脚位漏电流(IL1)和负端脚位漏电流(IL2)产生相减补偿的效果,同时也完全抵消放大器偏移电压(VOS)的误差。
上述多种精密测量电路,其中放大器输出正端的电压等于放大器输入正端和放大器输入负端的电压差再乘上一增益(K),数学式为VOUT+=K*(VIN+-VIN-);放大器也可以更包括一放大器输出负端,放大器输出正端和放大器输出负端的电压差等于放大器输入正端和放大器输入负端的电压差再乘上一增益(K),数学式为VOUT+-VOUT-=K*(VIN+-VIN-)。
本发明提供另一种使用切换电路补偿前端偏移量的精密测量电路。精密测量电路包括一放大器以及四个开关。其中放大器是根据放大器输入正端的电压产生一输出信号;第一开关连接在正端脚位以及放大器输入正端之间;第二开关连接在正端脚位以及一参考电压之间;第三开关连接在负端脚位以及放大器输入正端之间;第四开关连接在负端脚位以及参考电压之间。其中正端脚位以及负端脚位用于连接至测量输入端。
上述精密测量电路的操作方式分为两个时序;第一时序导通第一开关以及第四开关,关闭第二开关以及第三开关,让正端脚位连接至放大器输入正端,负端脚位连接至参考电压,这样放大器输入正端的电压为VREF+VOS+(IS+IL1)*RS。第二时序导通第二开关以及第三开关,关闭第一开关以及第四开关,让正端脚位连接至参考电压源,负端脚位连接至放大器输入正端,这样放大器输入正端的电压为VREF+VOS-(IS-IL2)*RS。设放大器的增益为K,这两个时序产生的输出电压相减再除以2的数值为K*(IS+((IL1-IL2)/2))*RS,这样正端脚位漏电流(IL1)和负端脚位漏电流(IL2)产生相减补偿的效果,同时也完全消除放大器的偏移电压(VOS) 的误差。
上述操作方法,如果正端脚位漏电流(IL1)和负端脚位漏电流(IL2)完全匹配相等,就可以完全抵消掉前端的偏移量,如果没有完全匹配,也有部分抵消的效果。
上述操作方法,输入阻抗(RS)越高对于漏电流(IL1和IL2)补偿的效果越好,原因描述如下。在第一时序导通第一开关时,正端脚位漏电流(IL1)流向参考电压源而不流过输入阻抗(RS)是最理想的情况,而输入阻抗(RS)越高越符合理想状况。在第二时序导通第二开关时,负端脚位漏电流(IL2)流向参考电压源而不流过输入阻抗(RS)是最理想的情况,而输入阻抗(RS)越高越符合理想状况。因此输入阻抗 (RS)越高对于漏电流(IL1和IL2)补偿的效果越好。
附图说明
图1为一种熟知的利用截波器消除放大器偏移量的结构示意图。
图2为一种熟知的具有前端偏移量与放大器偏移量的测量电路结构。
图3为本发明第一实施例提供的一种补偿前端偏移量的切换电路结构。
图4A及图4B为图3的补偿前端偏移量的切换电路的操作方法。
图5为本发明第二实施例提供的一种补偿前端偏移量与消除放大器偏移量的切换电路结构。
图6A及图6B为图5的补偿前端偏移量与消除放大器偏移量的切换电路的操作方法。
图7A及图7B为本发明第三实施例提供的另一种补偿前端偏移量与消除放大器偏移量的切换电路结构。
图8A及图8B为图7B的补偿前端偏移量与消除放大器偏移量的切换电路的操作方法。
图9为本发明一实施例提供的一种放大器的另一样态。
图10为本发明第四实施例提供的另一补偿前端偏移量与消除放大器偏移量的切换电路结构。
图11A及图11B为第10图的补偿前端偏移量与消除放大器偏移量的切换电路的操作方法。
附图标号说明
10 测量输入端 101 输入电流
102 输入阻抗 201 正端脚位
202 负端脚位 203 正端脚位漏电流
204 负端脚位漏电流 30 参考电压
401 第一开关 402 第二开关
403 第三开关 404 第四开关
405 第五开关 406 第六开关
50 放大器 501 放大器输入正端
502 放大器输入负端 503 放大器输出端
504 放大器偏移量 505 放大器输出负端
701 静电保护电路 702 断路器
703 放大器偏移量
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本发明进行说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明的第一实施例请参见图3,其显示一种使用切换电路补偿前端偏移量的精密测量电路。精密测量电路包括一放大器50以及两个开关。其中第一开关 401的一端连接至放大器输入正端501,另一端连接至一参考电压30。第二开关 402的一端连接至放大器输入负端502,另一端连接至参考电压30。放大器输入正端501与放大器输入负端502分别透过芯片的正端脚位201以及负端脚位202连接至测量输入端10。
上述精密测量电路的操作方式分为两个时序。第一时序导通第一开关401,关闭第二开关402,让放大器输入正端501连接至参考电压30,等效电路图如图 4A。此时放大器输入正端501的电压等于参考电压30(VREF),放大器输入负端502 的电压等于参考电压30(VREF)减去,待测电流101(IS)减掉负端脚位漏电流204(IL2) 的差值与输入阻抗102(RS)的乘积,数学式为VREF-((IS-IL2)*RS)。放大器输入正端501和放大器输入负端502的电压差为(IS-IL2)*RS。第二时序导通第二开关402,关闭第一开关401,让放大器输入负端502连接至参考电压30,等效电路图如图4B。此时放大器输入负端502的电压等于参考电压30(VREF),放大器输入正端501的电压等于参考电压30(VREF)加上,待测电流101(IS)加上正端脚位漏电流203(IL1)的和与输入阻抗102(RS)的乘积,数学式为VREF+((IS+IL1)*RS)。放大器输入正端501和放大器输入负端502的电压差为(IS+IL1)*RS。设放大器50的增益为K,图4A由放大器输出端503所输出的输出电压VOUT1如下:
VOUT1=K*(V+–V-)
=K*(VREF–(VREF–(IS–IL2)*RS))
=K*(IS–IL2)*RS
图4B由放大器输出端503所输出的输出电压VOUT2如下:
VOUT2=K*(V+–V-)
=K*((VREF+(IS+IL1)*RS)–VREF)
=K*(IS+IL1)*RS
这两个时序产生的输出电压VOUT1及VOUT2相加再除以2的数值为 K*(IS+((IL1-IL2)/2))*RS,让正端脚位漏电流203(IL1)和负端脚位漏电流204(IL2)产生相减补偿的效果。
上述操作方法,输入阻抗102(RS)越高对于漏电流(IL1和IL2)补偿的效果越好,原因是在第一时序导通第一开关401时,正端脚位漏电流203(IL1)流向参考电压30 而不流入输入阻抗102(RS)是最理想的情况。而提高输入阻抗102(RS)的电阻值会让正端脚位漏电流203(IL1)越不容易流入输入阻抗102(RS),越符合理想状况。在第二时序导通第二开关402时,负端脚位漏电流204(IL2)流向参考电压30而不流过输入阻抗102(RS)是最理想的情况,同理输入阻抗102(RS)的电阻值越高越符合理想状况。因此输入阻抗102(RS)越高对于漏电流(IL1和IL2)补偿的效果越好。
上述精密测量电路与操作方法,对于正端脚位漏电流203(IL1)和负端脚位漏电流204(IL2)有补偿效果,但是并未消除放大器50的偏移量。只要调整开关的连接方式,即可同时补偿前端脚位的漏电流以及消除后端放大器的偏移量。
本发明的第二实施例请参见图5,其显示一种补偿前端偏移量与消除放大器偏移量的切换电路结构。精密测量电路包括一放大器50以及六个开关。其中第一开关401连接在一参考电压30以及正端脚位201之间。第二开关402连接在参考电压30以及负端脚位202之间。第三开关403连接在正端脚位201以及放大器输入正端501之间。第四开关404连接在正端脚位201以及放大器输入负端502之间。第五开关405连接在负端脚位202以及放大器输入正端501之间。第六开关406连接在负端脚位202以及放大器输入负端502之间。
上述精密测量电路的操作方式分为两个时序。第一时序导通第一开关401、第三开关403以及第六开关406,关闭第二开关402、第四开关404以及第五开关 405。让参考电压30、正端脚位201以及放大器输入正端501互相连接,同时负端脚位202以及放大器输入负端502也互相连接,等效电路图如图6A。此时放大器输入正端501的电压等于参考电压30(VREF)加上放大器偏移电压504(VOS),数学式为VREF+VOS。放大器输入负端502的电压,等于参考电压30(VREF)减去,待测电流 101(IS)减掉负端脚位漏电流204(IL2)的差值与输入阻抗102(RS)的乘积,数学式为 VREF-((IS-IL2)*RS)。这样放大器输入正端501和放大器输入负端502的电压差为 VOS+(IS-IL2)*RS。第二时序导通第二开关402、第四开关404以及第五开关405,关闭第一开关401、第三开关403以及第六开关406。让参考电压30、负端脚位202 以及放大器输入正端501互相连接,同时正端脚位201以及放大器输入负端502也互相连接,等效电路图如图6B。此时放大器输入正端501的电压等于参考电压 30(VREF)加上放大器的偏移电压504(VOS),数学式为VREF+VOS。放大器输入负端 502的电压等于参考电压30(VREF)加上,待测电流101(IS)加上正端脚位漏电流 203(IL1)的和与输入阻抗102(RS)的乘积,数学式为VREF+((IS+IL1)*RS)。这样放大器输入正端501和放大器输入负端502的电压差的数学式为VOS-(IS-IL1)*RS。设放大器50的增益为K,图6A由放大器输出端503所输出的输出电压VOUT1如下:
VOUT1
=K*(V+–V-)
=K*((VREF+VOS)–(VREF–(IS–IL2)*RS))
图6B由放大器输出端503所输出的输出电压VOUT2如下:
VOUT2
=K*(V+–V-)
=K*((VREF+VOS)–(VREF+(IS+IL1)*RS))
这两个时序产生的输出电压VOUT1及VOUT2相减再除以2的数值为 K*(IS+((IL1-IL2)/2))*RS。这样正端脚位漏电流203(IL1)和负端脚位漏电流204(IL2) 产生相减补偿的效果,同时也完全抵消放大器的偏移电压504(VOS)的误差。
本发明的第三实施例请参见图7,其显示另一种补偿前端偏移量与消除放大器偏移量的切换电路结构。精密测量电路包括一放大器50以及四个开关,其中第一开关401连接在正端脚位201以及放大器输入正端501之间。第二开关402连接在正端脚位201以及放大器输入负端502之间。第三开关403连接在负端脚位 202以及放大器输入正端501之间。第四开关404连接在负端脚位202以及放大器输入负端502之间。其中一参考电压30直接连接在放大器输入正端501(如图7A所示)或放大器输入负端502(如图7B所示),正端脚位201以及负端脚位202用于连接至测量输入端10。
上述精密测量电路的操作方式分为两个时序,用图8来说明。在图8中,参考电压30在这两个时序中皆固定连接至放大器输入负端502。第一时序导通第一开关401以及第四开关404,关闭第二开关402以及第三开关403。让正端脚位201 以及放大器输入正端501互相连接,同时负端脚位202以及放大器输入负端502也互相连接,等效电路图如图8A。这样放大器输入正端501和放大器输入负端502 的电压差为放大器的偏移电压(VOS)加上,待测电流101(IS)加上正端脚位漏电流 203(IL1)再乘以输入阻抗102(RS),数学式为VOS+(IS+IL1)*RS。第二时序导通第二开关402以及第三开关403,关闭第一开关401以及第四开关404。让正端脚位201 以及放大器输入负端502互相连接,同时负端脚位202以及放大器输入正端501也互相连接,等效电路图如图8B。这样放大器输入正端501和放大器输入负端502 的电压差为放大器偏移电压504(VOS)减去,待测电流101(IS)扣掉负端脚位漏电流 204(IL2)再乘以输入阻抗102(RS),数学式为VOS-(IS-IL2)*RS。设放大器的增益为K,图8A由放大器输出端503所输出的输出电压VOUT1如下:
VOUT1=K*(V+–V-)
=K*(VOS+(IS+IL1)*RS)
图8B由放大器输出端503所输出的输出电压VOUT2如下:
VOUT2=K*(V+–V-)
=K*(VOS–(IS–IL2)*RS)
这两个时序的输出电压VOUT1及VOUT2相减再除以2的数值为 K*(IS+((IL1-IL2)/2))*RS。这样正端脚位漏电流203(IL1)和负端脚位漏电流204(IL2) 产生相减补偿的效果,同时也完全抵消放大器偏移电压504(VOS)的误差。
本发明的第四实施例请参见图10,其显示另一种补偿前端偏移量与消除放大器偏移量的切换电路结构。精密测量电路包括一放大器50以及四个开关。其中放大器50是根据放大器输入正端501的电压产生一输出信号。第一开关401连接在正端脚位201以及放大器输入正端501之间。第二开关402连接在正端脚位 201以及一参考电压30之间。第三开关403连接在负端脚位202以及放大器输入正端501之间。第四开关404连接在负端脚位202以及参考电压30之间。其中正端脚位201以及负端脚位202用于连接至测量输入端。
上述精密测量电路的操作方式分为两个时序。第一时序导通第一开关401以及第四开关404,关闭第二开关402以及第三开关403。让正端脚位201连接至放大器输入正端501,负端脚位202连接至参考电压30,等效电路图如图11A,这样放大器输入正端501的电压为VREF+VOS+(IS+IL1)*RS。第二时序导通第二开关402 以及第三开关403,关闭第一开关401以及第四开关404。让正端脚位201连接至参考电压30,负端脚位202连接至放大器输入正端501,等效电路图如图11B,这样放大器输入正端501的电压为VREF+VOS-(IS-IL2)*RS。设放大器的增益为K,图 11A由放大器输出端503所输出的输出电压VOUT1如下:
VOUT1=K*(VIN)
=K*(VREF+(IS+IL1)*RS))
图11B由放大器输出端503所输出的输出电压VOUT2如下:
VOUT2=K*(VIN)
=K*(VREF–(IS–IL2)*RS))
这两个时序产生的输出电压VOUT1及VOUT2相减再除以2的数值为 K*(IS+((IL1-IL2)/2))*RS,这样正端脚位漏电流203(IL1)和负端脚位漏电流204(IL2) 产生相减补偿的效果,同时也完全消除放大器偏移电压504(VOS)的误差。
根据本发明,放大器输出正端的电压等于放大器输入正端和放大器输入负端的电压差再乘上一增益(K),数学式为VOUT+=K*(VIN+-VIN-)。此外,请参见图9,放大器50亦可进一步包括一放大器输出负端505。放大器输出端503和放大器输出负端505的电压差等于放大器输入正端501和放大器输入负端502的电压差再乘上一增益(K),数学式为VOUT+-VOUT-=K*(VIN+-VIN-)。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种精密测量电路,其特征在于,包括:
一放大器,放大器输入正端透过正端脚位连接至一输入测量端,放大器输入负端透过负端脚位连接至所述输入测量端,并且根据所述放大器输入正端以及所述放大器输入负端的电压差产生一输出信号;
一第一开关,连接在所述放大器输入正端以及一参考电压之间;以及
一第二开关,连接在所述放大器输入负端以及所述参考电压之间。
2.如权利要求1所述的精密测量电路,其特征在于,所述第一开关和所述第二开关的控制方法包括:
一第一时序,导通所述第一开关,关闭所述第二开关,让所述放大器输入正端连接至所述参考电压;以及
一第二时序,导通所述第二开关,关闭所述第一开关,让所述放大器输入正端连接至所述参考电压;把所述第一时序和所述第二时序产生的输出电压相加,即可补偿前端电路的偏移量。
3.一种精密测量电路,其特征在于,包括:
一放大器,根据放大器输入正端以及放大器输入负端的电压差产生一输出信号;
一第一开关以及一第二开关,所述第一开关与所述第二开关的其中一端共同连接至一参考电压,另一端分别透过正端脚位与负端脚位连接至输入测量端;
一第三开关,连接在所述正端脚位与所述放大器输入正端之间;
一第四开关,连接在所述正端脚位与所述放大器输入负端之间;
一第五开关,连接在所述负端脚位与所述放大器输入正端之间;以及
一第六开关,连接在所述负端脚位与所述放大器输入负端之间。
4.如权利要求3所述的精密测量电路,其特征在于,所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关的控制方法包括:
一第一时序,导通所述第一开关,所述第三开关以及所述第六开关,关闭所述第二开关,所述第四开关以及所述第五开关,让所述正端脚位、所述放大器输入正端以及所述参考电压互相连接,同时所述负端脚位以及所述放大器输入负端也互相连接;以及
一第二时序,导通所述第二开关,所述第四开关以及所述第五开关,关闭所述第一开关,所述第三开关以及所述第六开关,让所述正端脚位以及所述放大器输入负端互相连接,同时所述负端脚位、所述放大器输入正端以及所述参考电压也互相连接;把所述第一时序和所述第二时序产生的输出电压相减,即可同时补偿前端电路的偏移量以及所述放大器的偏移量。
5.一种精密测量电路,其特征在于,包括:
一放大器,根据放大器输入正端以及放大器输入负端的电压差产生一输出信号;
一参考电压,连接至所述放大器输入正端或者所述放大器输入负端;
一第一开关,连接在正端脚位与所述放大器输入正端之间;
一第二开关,连接在所述正端脚位与所述放大器输入负端之间;
一第三开关,连接在负端脚位与所述放大器输入正端之间;以及
一第四开关,连接在所述负端脚位与所述放大器输入负端之间;其中所述正端脚位以及所述负端脚位用于连接至测量输入端。
6.如权利要求5所述的精密测量电路,其特征在于,所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关的控制方法包括:
一第一时序,导通所述第一开关以及所述第四开关,关闭所述第二开关以及所述第三开关,让所述正端脚位以及所述放大器输入正端互相连接,同时所述负端脚位以及所述放大器输入负端也互相连接;以及
一第二时序,导通所述第二开关以及所述第三开关,关闭所述第一开关以及所述第四开关,让所述正端脚位以及所述放大器输入负端互相连接,同时所述负端脚位以及所述放大器输入正端也互相连接;在所述第一时序以及所述第二时序中,所述参考电压皆固定连接至所述放大器输入正端或所述放大器输入负端;把所述第一时序和所述第二时序产生的输出电压相减,即可同时补偿前端电路的偏移量以及所述放大器的偏移量。
7.一种精密测量电路,其特征在于,包括:
一放大器,根据放大器输入正端的电压产生一输出信号;
一第一开关,连接在正端脚位与所述放大器输入正端之间;
一第二开关,连接在所述正端脚位与一参考电压之间;
一第三开关,连接在负端脚位与所述放大器输入正端之间;以及
一第四开关,连接在所述负端脚位与所述参考电压之间;其中所述正端脚位以及所述负端脚位用于连接至测量输入端。
8.如权利要求7所述的精密测量电路,其特征在于,所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关的控制方法包括:
一第一时序,导通所述第一开关以及所述第四开关,关闭所述第二开关以及所述第三开关,让所述正端脚位连接至所述放大器输入正端,同时所述负端脚位连接至所述参考电压;以及
一第二时序,导通所述第二开关以及所述第三开关,关闭所述第一开关以及所述第四开关,让所述正端脚位连接至所述参考电压,同时所述负端脚位连接至所述放大器输入正端;把所述第一时序和所述第二时序产生的输出电压相减,即可同时补偿前端电路的偏移量以及所述放大器的偏移量。
9.如权利要求2、4、6、8所述的精密测量电路,其特征在于,所述输入测量端的输入阻抗的电阻值越高,对于前端电路偏移量的补偿效果越好。
10.如权利要求2、4、6、8所述的精密测量电路,其特征在于,所述正端脚位漏电流和所述负端脚位漏电流的电流值越接近,补偿效果越好。
11.如权利要求1-6所述的精密测量电路,其特征在于,所述放大器还包括一放大器输出负端,放大器输出端和所述放大器输出负端的电压差等于所述放大器输入正端和所述放大器输入负端的电压差再乘上一增益。
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