CN112865733A - 一种传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器，通过多路选择器T1、多路选择器T2、多路选择器T3、多路选择器T4、自动校准放大器A1、自动校准放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、仪表放大器A3、输出放大器A4、输出放大器A5、AB类放大器A6、AB类放大器A7和放大器A8之间相互配合连接，以此能够有效提高传感器灵敏度，消除传感器非理想特性和传感器失调、范围以及漂移，制造出了一种可自动校准、低噪声、低线性误差、低失调漂移、增益可编程的仪表放大器，所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器的使用效果更好，用户体验感更佳。

Description

一种传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器

技术领域

本发明涉及仪表放大器技术领域，尤其涉及一种传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器。

背景技术

仪表放大器经过多年的发展，性能得到了很大的提高，结构也多种多样，形成了很多种针对不同应用的仪表放大器。最初，仪表放大器主要由分离器件如运算放大器和分离电阻等搭建而成，但现有仪表放大器使用效果不佳，用户体验差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器，旨在解决现有技术中的仪表放大器使用效果不佳，用户体验差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器，包括多路选择器T1、多路选择器T2、多路选择器T3、多路选择器T4、自动校准放大器A1、自动校准放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、仪表放大器A3、输出放大器A4、输出放大器A5、AB类放大器A6、AB类放大器A7和放大器A8，所述多路选择器T1和所述多路选择器T2分别与所述自动校准放大器A1的第一端连接，所述自动校准放大器A1的第二端分别与所述电阻R1和所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述自动校准放大器A1的第三端和电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端分别与所述AB类放大器A6的第二端和所述AB类放大器A7的第一端连接，所述AB类放大器A6的第三端和所述AB类放大器A7的第三端分别与所述放大器A8的第一端连接，所述AB类放大器A6的第四端和所述AB类放大器A7的第四端分别与所述放大器A8的第二端连接；

所述多路选择器T3和所述多路选择器T4分别与所述自动校准放大器A2的第二端连接，所述自动校准放大器A2的第一端分别与所述电阻R1和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述自动校准放大器A2的第三端和所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分别与所述电阻R7和所述仪表放大器A3的第二端连接，所述仪表放大器A3的第一端与所述电阻R6连接，所述仪表放大器A3的第三端分别与所述电阻R7的另一端和所述输出放大器A4连接，所述输出放大器A5与所述输出放大器A4串联。

其中，所述电阻R1为可变电阻阵列。

其中，所述电阻R6的阻值为所述电阻R4的阻值的四倍，所述电阻R7的阻值为所述电阻R5的阻值的四倍

其中，所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器还包括缓冲放大器A9、多路选择器T5、多路选择器T6、失调补偿控制模块、多路选择器M1、多路选择器M2、多路选择器M3、多路选择器M4、AB类放大器A11和放大器A13，所述缓冲放大器A9的第一端与分别所述自动校准放大器A1和所述自动校准放大器A2连接，所述缓冲放大器A9的第二端与所述多路选择器T6的一端连接，所述缓冲放大器A9的第三端与所述失调补偿控制模块的输入端连接，所述失调补偿控制模块的输出端与所述多路选择器T5的一端连接，所述多路选择器T5的另一端分别与所述多路选择器M1和多路选择器M3的一端连接，所述多路选择器M1的另一端与所述AB类放大器A11的第一端连接，所述多路选择器M3的另一端与所述AB类放大器A12的第一端连接，所述多路选择器T6的另一端分别与所述多路选择器M2和多路选择器M4的一端连接，所述多路选择器M2的另一端与所述AB类放大器A11的第二端连接，所述多路选择器M4的另一端与所述AB类放大器A12的第二端连接，所述AB类放大器A11的第三端和所述AB类放大器A12的第四端均与所述放大器A13的第二端连接，所述AB类放大器A11的第四端和所述AB类放大器A12的第三端均与所述放大器A13的第一端连接。

其中，所述AB类放大器A6、所述AB类放大器A7、AB类放大器A11、AB类放大器A12均包括输出放大电路，所述输出放大电路包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7、晶体管M8、晶体管M9、晶体管M10、晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13、晶体管M14、晶体管M5、晶体管M16、晶体管M17、晶体管M18、晶体管M19、晶体管M20和晶体管M21，所述晶体管M1的漏极分别与所述晶体管M2和所述晶体管M3的源极连接，所述晶体管M2的漏极分别与所述晶体管M4和所述晶体管M6的漏极连接，所述晶体管M3的漏极分别与所述晶体管M5和所述晶体管M7的漏极连接，所述晶体管M4的源极分别与所述晶体管M7的源极、所述晶体管M8的漏极、所述晶体管M17的源极、所述晶体管M9的栅极和漏极连接，所述晶体管M5的源极分别与所述晶体管M6的源极、所述晶体管M16的源极、所述晶体管M19的漏极、所述晶体管M8的栅极和漏极连接，所述晶体管M8和所述晶体管M9的源极均与所述晶体管M19和所述晶体管M21的源极连接；

所述晶体管M1的源极分别与所述晶体管M10和所述晶体管M11的源极连接，所述晶体管M10和所述晶体管M11的栅极均与所述晶体管M13和所述晶体管M15的漏极连接，所述晶体管M10的漏极与所述晶体管M12的源极连接，所述晶体管M11的漏极与所述晶体管M13的源极连接，所述晶体管M12的漏极分别与所述晶体管M14的源极和所述晶体管M20的栅极连接，所述晶体管M14的漏极分别与所述晶体管M17的漏极和所述晶体管M21的栅极连接，所述晶体管M17的栅极与所述晶体管M16的栅极连接，所述晶体管M16的漏极与所述晶体管M15的源极连接，所述晶体管M18的栅极与所述晶体管M19的栅极连接，所述晶体管M18的源极与所述晶体管M19的源极连接，所述晶体管M20的源极与所述晶体管M11的源极连接，所述晶体管M20的漏极分别与所述晶体管M21的漏极连接。

本发明的有益效果体现在：通过多路选择器T1、多路选择器T2、多路选择器T3、多路选择器T4、自动校准放大器A1、自动校准放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、仪表放大器A3、输出放大器A4、输出放大器A5、AB类放大器A6、AB类放大器A7和放大器A8之间相互配合连接，以此能够有效提高传感器灵敏度，消除传感器非理想特性和传感器失调、范围以及漂移，制造出了一种可自动校准、低噪声、低线性误差、低失调漂移、增益可编程的仪表放大器，所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器的使用效果更好，用户体验感更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器的系统框图。

图2是本发明的传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器的部分电路原理图。

图3是本发明的第一失调补偿控制电路的电路原理图。

图4是本发明的第二失调补偿控制电路的电路原理图。

图5是本发明的AB类放大器的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图5，本发明提供了一种传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器，包括多路选择器T1、多路选择器T2、多路选择器T3、多路选择器T4、自动校准放大器A1、自动校准放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、仪表放大器A3、输出放大器A4、输出放大器A5、AB类放大器A6、AB类放大器A7和放大器A8，所述多路选择器T1和所述多路选择器T2分别与所述自动校准放大器A1的第一端连接，所述自动校准放大器A1的第二端分别与所述电阻R1和所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述自动校准放大器A1的第三端和电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端分别与所述AB类放大器A6的第二端和所述AB类放大器A7的第一端连接，所述AB类放大器A6的第三端和所述AB类放大器A7的第三端分别与所述放大器A8的第一端连接，所述AB类放大器A6的第四端和所述AB类放大器A7的第四端分别与所述放大器A8的第二端连接；

所述多路选择器T3和所述多路选择器T4分别与所述自动校准放大器A2的第二端连接，所述自动校准放大器A2的第一端分别与所述电阻R1和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述自动校准放大器A2的第三端和所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分别与所述电阻R7和所述仪表放大器A3的第二端连接，所述仪表放大器A3的第一端与所述电阻R6连接，所述仪表放大器A3的第三端分别与所述电阻R7的另一端和所述输出放大器A4连接，所述输出放大器A5与所述输出放大器A4串联。

所述电阻R1为可变电阻阵列。

所述电阻R6的阻值为所述电阻R4的阻值的四倍，所述电阻R7的阻值为所述电阻R5的阻值的四倍。

所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器还包括缓冲放大器A9、多路选择器T5、多路选择器T6、失调补偿控制模块、多路选择器M1、多路选择器M2、多路选择器M3、多路选择器M4、AB类放大器A11和放大器A13，所述缓冲放大器A9的第一端与分别所述自动校准放大器A1和所述自动校准放大器A2连接，所述缓冲放大器A9的第二端与所述多路选择器T6的一端连接，所述缓冲放大器A9的第三端与所述失调补偿控制模块的输入端连接，所述失调补偿控制模块的输出端与所述多路选择器T5的一端连接，所述多路选择器T5的另一端分别与所述多路选择器M1和多路选择器M3的一端连接，所述多路选择器M1的另一端与所述AB类放大器A11的第一端连接，所述多路选择器M3的另一端与所述AB类放大器A12的第一端连接，所述多路选择器T6的另一端分别与所述多路选择器M2和多路选择器M4的一端连接，所述多路选择器M2的另一端与所述AB类放大器A11的第二端连接，所述多路选择器M4的另一端与所述AB类放大器A12的第二端连接，所述AB类放大器A11的第三端和所述AB类放大器A12的第四端均与所述放大器A13的第二端连接，所述AB类放大器A11的第四端和所述AB类放大器A12的第三端均与所述放大器A13的第一端连接。

所述AB类放大器A6、所述AB类放大器A7、AB类放大器A11、AB类放大器A12均包括输出放大电路，所述输出放大电路包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7、晶体管M8、晶体管M9、晶体管M10、晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13、晶体管M14、晶体管M5、晶体管M16、晶体管M17、晶体管M18、晶体管M19、晶体管M20和晶体管M21，所述晶体管M1的漏极分别与所述晶体管M2和所述晶体管M3的源极连接，所述晶体管M2的漏极分别与所述晶体管M4和所述晶体管M6的漏极连接，所述晶体管M3的漏极分别与所述晶体管M5和所述晶体管M7的漏极连接，所述晶体管M4的源极分别与所述晶体管M7的源极、所述晶体管M8的漏极、所述晶体管M17的源极、所述晶体管M9的栅极和漏极连接，所述晶体管M5的源极分别与所述晶体管M6的源极、所述晶体管M16的源极、所述晶体管M19的漏极、所述晶体管M8的栅极和漏极连接，所述晶体管M8和所述晶体管M9的源极均与所述晶体管M19和所述晶体管M21的源极连接；

所述晶体管M1的源极分别与所述晶体管M10和所述晶体管M11的源极连接，所述晶体管M10和所述晶体管M11的栅极均与所述晶体管M13和所述晶体管M15的漏极连接，所述晶体管M10的漏极与所述晶体管M12的源极连接，所述晶体管M11的漏极与所述晶体管M13的源极连接，所述晶体管M12的漏极分别与所述晶体管M14的源极和所述晶体管M20的栅极连接，所述晶体管M14的漏极分别与所述晶体管M17的漏极和所述晶体管M21的栅极连接，所述晶体管M17的栅极与所述晶体管M16的栅极连接，所述晶体管M16的漏极与所述晶体管M15的源极连接，所述晶体管M18的栅极与所述晶体管M19的栅极连接，所述晶体管M18的源极与所述晶体管M19的源极连接，所述晶体管M20的源极与所述晶体管M11的源极连接，所述晶体管M20的漏极分别与所述晶体管M21的漏极连接。

所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器还包括电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，所述电容C2的一端与所述电容C1的一端串联，所述电容C2的另一端接地，所述电容C1的另一端与所述自动校准放大器A1连接，所述电容C4的一端与所述电容C3的一端串联，所述电容C4的另一端接地，所述电容C3的另一端与所述自动校准放大器A2连接。

所述失调补偿控制模块包括第一失调补偿控制电路A10和第二失调补偿控制电路A10，所述第一失调补偿控制电路A10包括译码器Y1、控制传输单元T11、控制传输单元T12、控制传输单元T13、控制传输单元T14、控制传输单元T15、控制传输单元T16、控制传输单元T17、控制传输单元T18、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18，所述电阻R11、所述电阻R12、所述电阻R13、所述电阻R14、所述电阻R15、所述电阻R16、所述电阻R17和所述电阻R18依次连接，所述控制传输单元T11、所述控制传输单元T12、所述控制传输单元T13、所述控制传输单元T14、所述控制传输单元T15、所述控制传输单元T16、所述控制传输单元T17和所述控制传输单元T18并联，且分别与所述译码器Y1连接，所述控制传输单元T11的输出端连接于所述电阻R11和所述电阻R12之间，所述控制传输单元T12的输出端连接于所述电阻R12和所述电阻R13之间，所述控制传输单元T13的输出端连接于所述电阻R13和所述电阻R14之间，所述控制传输单元T14的输出端连接于所述电阻R14和所述电阻R15之间，所述控制传输单元T15的输出端连接于所述电阻R15和所述电阻R16之间，所述控制传输单元T16的输出端连接于所述电阻R16和所述电阻R17之间，所述控制传输单元T17的输出端连接于所述电阻R17和所述电阻R18之间；

所述第二失调补偿控制电路A10包括译码器Y2、控制传输单元T21、控制传输单元T22、控制传输单元T23、控制传输单元T24、控制传输单元T25、控制传输单元T26、控制传输单元T27、控制传输单元T28、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27和电阻R28，所述电阻R21、所述电阻R22、所述电阻R23、所述电阻R24、所述电阻R25、所述电阻R26、所述电阻R27和所述电阻R28依次连接，所述控制传输单元T21、所述控制传输单元T22、所述控制传输单元T23、所述控制传输单元T24、所述控制传输单元T25、所述控制传输单元T26、所述控制传输单元T27和所述控制传输单元T28并联，且分别与所述译码器Y2连接，所述控制传输单元T21的输出端连接于所述电阻R21和所述电阻R22之间，所述控制传输单元T22的输出端连接于所述电阻R22和所述电阻R23之间，所述控制传输单元T23的输出端连接于所述电阻R23和所述电阻R24之间，所述控制传输单元T24的输出端连接于所述电阻R24和所述电阻R25之间，所述控制传输单元T25的输出端连接于所述电阻R25和所述电阻R26之间，所述控制传输单元T26的输出端连接于所述电阻R26和所述电阻R27之间，所述控制传输单元T27的输出端连接于所述电阻R27和所述电阻R28之间。

在本实施方式中，所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器还包括传感器信号VIN1、传感器信号VIN2，所述传感器信号VIN1分别输入值所述多路选择器T1和所述多路选择器T3中，所述传感器信号VIN2分别输入值所述多路选择器T2和所述多路选择器T4中，所述传感器信号VIN1、所述传感器信号VIN2通过极性选择所述多路选择器T1、所述多路选择器T2、所述多路选择器T3、所述多路选择器T4进入所述自动校准放大器A1、所述自动校准放大器A2，输出信号101进入所述自动校准放大器A1，输出信号103进入所述自动校准放大器A2，经所述仪表放大器A3和所述输出放大器A4、所述输出放大器A5后，完成了传感器信号的可编程放大，输出信号为114。所述仪表放大器A3、所述AB类放大器A6、所述AB类放大器A7的输入信号为108，109，所述AB类放大器A6、所述AB类放大器A7的输出信号114和115经所述放大器A8放大输出，所述放大器A8的输出和所述仪表放大器A3的输出110为相同信号。所述电阻R1、所述电阻R2和所述电阻R3实现自动校准放大器A1、自动校准放大器A2的增益可编程放大，其中所述电阻R1为可变电阻阵列。所述电阻R6为所述电阻R4的4倍，所述电阻R7为所述电阻R5的4倍，实现4倍固定增益。

所述自动校准放大器A1中，输入信号201经所述缓冲放大器A9后进入所述第一失调补偿控制电路A10，所述缓冲放大器A9输出信号203和所述第一失调补偿控制电路A10的输出信号204经多路选择器M1、多路选择器M2、多路选择器M3、多路选择器M4选通后进入AB类放大器A6、AB类放大器A7、AB类放大器A11、AB类放大器A12，所述多路选择器M1、所述多路选择器M3在所述多路选择器T5的输出信号205和所述缓冲放大器A9的输入信号201之间选通，所述多路选择器M2、多路选择器M4在所述多路选择器T6的输出信号206和所述自动校准放大器A1的输入信号202之间选通，其中101和201，102和202为相同信号。所述自动校准放大器A1输出信号105经电所述电容C1、所述电容C2分压产生信号111，信号111和信号211为相同信号。107为16位DAC输入信号，完成失调的精细补偿。

所述自动校准放大器A2中，输入信号201经所述缓冲放大器A9后进入所述第二失调补偿控制电路A10，所述缓冲放大器A9输出信号203和A10的输出信号204经所述多路选择器M1、所述多路选择器M2、所述多路选择器M3、所述多路选择器M4选通后进入所述AB类放大器A6、所述AB类放大器A7、所述AB类放大器A11、所述AB类放大器A12，所述多路选择器M1、所述多路选择器M3在所述多路选择器T5的输出信号205和所述缓冲放大器A9的输入信号201之间选通，所述多路选择器M2、所述多路选择器M4在多路选择器T6的输出信号206和所述自动校准放大器A1的输入信号202之间选通，其中201和103，104和202为相同信号。所述自动校准放大器A2输出信号106经电容C3、C4分压产生信号113，信号113和信号212为相同信号。

所述自动校准放大器A1中，所述第一失调补偿控制电路结构如图3所示。301、302、303为3-8译码器输入端，控制三个与非门，304为使能端，所述译码器Y1为3-8译码器，305、306为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T11；307、308为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T12；309、310为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输T13；311、312为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T14；313、314为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T15；315、316为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T16；317、318为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T17；319、320为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T18；输入电压为VIN，输入电流连接所述电阻R11和所述R12的连接端，通过串电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14，电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18产生电压，通过所述控制传输单元T11、所述控制传输单元T12、所述控制传输单元T13、所述控制传输单元T14、所述控制传输单元T15、所述控制传输单元T16、所述控制传输单元T17、所述控制传输单元T18选择输出，产生输出电压VOUT。

所述自动校准放大器A2中，所述第二失调补偿控制电路结构如图4所示。401、402、403为3-8译码器输入端，控制三个或非门，404为使能端，所述译码器Y2为3-8译码器，405、406为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T11；407、408为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T2；；409、410为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T3；411、412为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T4；413、414为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T5；415、416为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T6；417、418为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T7；419、420为一对极性相反的控制电压，控制传输所述控制传输单元T8；输入电压为VIN，输入电流连接所述电阻R21和所述电阻R22的连接端，通过串所述电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24，电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28产生电压，通过所述控制传输单元T21、控制传输单元T22、控制传输单元T23、控制传输单元T24、控制传输单元T25、控制传输单元T26、控制传输单元T27、控制传输单元T28选择输出，产生输出电压VOUT。

所述AB类放大器A6、所述AB类放大器A7、AB类放大器A11、AB类放大器A12的电路结构如图5所示，输出放大器为AB类输出运算放大器，502和503为折叠运算放大器的一对差分输入端，502对应信号211，503对应信号212；504和505为折叠运算放大器的另外一对输入端，504对应信号101，505对应信号103，晶体管M1为输入微电流管，501为晶体管M1的偏置电压，晶体管M8、晶体管M9为负载，506和507分别为晶体管M8、晶体管M9的偏置电压；晶体管M10、晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13为放大器负载，晶体管M18、晶体管M19为偏置晶体管，508为晶体管M18、晶体管M19的偏置电压，晶体管M6的源极515接晶体管M16的源极，晶体管M7的源极516接晶体管M17的源极，提供电流输入，509为晶体管M16、晶体管M17提供偏置电压；晶体管M15为N型晶体管，实现差分到单端转换，511为晶体管M15的偏置电压，晶体管M14为P型晶体管，510为晶体管M14的偏置电压，晶体管M14的源极512接P型晶体管M20的栅极作为同相输入，晶体管M14的漏极513接晶体管M21的栅极作为反向输入，晶体管M20和晶体管M21为放大器提供AB类输出，514为输出放大器的输出。

综上所述，本发明所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器实现失调的校准补偿。所述失调补偿控制模块扩大了失调补偿的范围，范围达到正负60mV。本发明的失调补偿控制模块在另个放大通路中采用不同的逻辑控制，实现了较大的失调补偿范围。本发明实现了放大器的增益可编程，增益控制范围覆盖4-128倍。所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器通过DAC控制，实现的微小幅度的失调校准补偿。所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器通过传输门控制，实现了传感器输入信号的智能极性反转。本发明设计的所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器能够有效提高传感器灵敏度，消除传感器非理想特性和传感器失调、范围以及漂移，制造出了一种可自动校准、低噪声、低线性误差、低失调漂移、增益可编程的仪表放大器，所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器的使用效果更好，用户体验感更佳。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器，其特征在于，

包括多路选择器T1、多路选择器T2、多路选择器T3、多路选择器T4、自动校准放大器A1、自动校准放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、仪表放大器A3、输出放大器A4、输出放大器A5、AB类放大器A6、AB类放大器A7和放大器A8，所述多路选择器T1和所述多路选择器T2分别与所述自动校准放大器A1的第一端连接，所述自动校准放大器A1的第二端分别与所述电阻R1和所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述自动校准放大器A1的第三端和电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端分别与所述AB类放大器A6的第二端和所述AB类放大器A7的第一端连接，所述AB类放大器A6的第三端和所述AB类放大器A7的第三端分别与所述放大器A8的第一端连接，所述AB类放大器A6的第四端和所述AB类放大器A7的第四端分别与所述放大器A8的第二端连接；

所述多路选择器T3和所述多路选择器T4分别与所述自动校准放大器A2的第二端连接，所述自动校准放大器A2的第一端分别与所述电阻R1和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述自动校准放大器A2的第三端和所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分别与所述电阻R7和所述仪表放大器A3的第二端连接，所述仪表放大器A3的第一端与所述电阻R6连接，所述仪表放大器A3的第三端分别与所述电阻R7的另一端和所述输出放大器A4连接，所述输出放大器A5与所述输出放大器A4串联。

2.如权利要求1所述的传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器，其特征在于，

所述电阻R1为可变电阻阵列。

3.如权利要求2所述的传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器，其特征在于，

所述电阻R6的阻值为所述电阻R4的阻值的四倍，所述电阻R7的阻值为所述电阻R5的阻值的四倍。

4.如权利要求3所述的传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器，其特征在于，

所述传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器还包括缓冲放大器A9、多路选择器T5、多路选择器T6、失调补偿控制模块、多路选择器M1、多路选择器M2、多路选择器M3、多路选择器M4、AB类放大器A11和放大器A13，所述缓冲放大器A9的第一端与分别所述自动校准放大器A1和所述自动校准放大器A2连接，所述缓冲放大器A9的第二端与所述多路选择器T6的一端连接，所述缓冲放大器A9的第三端与所述失调补偿控制模块的输入端连接，所述失调补偿控制模块的输出端与所述多路选择器T5的一端连接，所述多路选择器T5的另一端分别与所述多路选择器M1和多路选择器M3的一端连接，所述多路选择器M1的另一端与所述AB类放大器A11的第一端连接，所述多路选择器M3的另一端与所述AB类放大器A12的第一端连接，所述多路选择器T6的另一端分别与所述多路选择器M2和多路选择器M4的一端连接，所述多路选择器M2的另一端与所述AB类放大器A11的第二端连接，所述多路选择器M4的另一端与所述AB类放大器A12的第二端连接，所述AB类放大器A11的第三端和所述AB类放大器A12的第四端均与所述放大器A13的第二端连接，所述AB类放大器A11的第四端和所述AB类放大器A12的第三端均与所述放大器A13的第一端连接。

5.如权利要求4所述的传感器信号处理自动校准可编程仪表放大器，其特征在于，

所述AB类放大器A6、所述AB类放大器A7、AB类放大器A11、AB类放大器A12均包括输出放大电路，所述输出放大电路包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7、晶体管M8、晶体管M9、晶体管M10、晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13、晶体管M14、晶体管M5、晶体管M16、晶体管M17、晶体管M18、晶体管M19、晶体管M20和晶体管M21，所述晶体管M1的漏极分别与所述晶体管M2和所述晶体管M3的源极连接，所述晶体管M2的漏极分别与所述晶体管M4和所述晶体管M6的漏极连接，所述晶体管M3的漏极分别与所述晶体管M5和所述晶体管M7的漏极连接，所述晶体管M4的源极分别与所述晶体管M7的源极、所述晶体管M8的漏极、所述晶体管M17的源极、所述晶体管M9的栅极和漏极连接，所述晶体管M5的源极分别与所述晶体管M6的源极、所述晶体管M16的源极、所述晶体管M19的漏极、所述晶体管M8的栅极和漏极连接，所述晶体管M8和所述晶体管M9的源极均与所述晶体管M19和所述晶体管M21的源极连接；

所述晶体管M1的源极分别与所述晶体管M10和所述晶体管M11的源极连接，所述晶体管M10和所述晶体管M11的栅极均与所述晶体管M13和所述晶体管M15的漏极连接，所述晶体管M10的漏极与所述晶体管M12的源极连接，所述晶体管M11的漏极与所述晶体管M13的源极连接，所述晶体管M12的漏极分别与所述晶体管M14的源极和所述晶体管M20的栅极连接，所述晶体管M14的漏极分别与所述晶体管M17的漏极和所述晶体管M21的栅极连接，所述晶体管M17的栅极与所述晶体管M16的栅极连接，所述晶体管M16的漏极与所述晶体管M15的源极连接，所述晶体管M18的栅极与所述晶体管M19的栅极连接，所述晶体管M18的源极与所述晶体管M19的源极连接，所述晶体管M20的源极与所述晶体管M11的源极连接，所述晶体管M20的漏极分别与所述晶体管M21的漏极连接。

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