CN206023713U - 一种单电源运放调零电路及放大电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单电源运放调零电路及三种利用该电路的放大电路，该电路包括运算放大器U1、所述的运算放大器U1的供电电源VCC、连接到所述的运算放大器U1的反相端和输出之间的电阻R2；其特征在于：还包括电位器RW，所述的电位器RW的电阻体连接在所述的运算放大器U1的同相输入端与反向输入端之间，所述的电位器RW的滑动调节点连接到所述的运算放大器U1的供电电源VCC。本实用新型中降低了双电源供电运放电路的供电需求难度，调零电路的加入，也让运放器件选型降低了高精度的要求，即使选用普通精度的运放，也可以通过简单有效的低成本方案解决高精度检测的指标需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种单电源运放调零电路及反相、同相、差分放大电路。
背景技术
我们知道，由于运算放大器的信号输入端存在一个“Input offset voltage”即“输入失调电压”的技术指标，且普通常用的运算放大器的输入失调电压比较大，如果采用去处放大器对一些微小电信号进行放大，则那些微小信号经过运算放大电路后产生较大的误差偏移，导致信号采集检测不准确，因此就需要选用“Input offset voltage”即“输入失调电压”较小的高精度运放来保证信号采集检测的准确度。
目前，很多电器设备都会有很多传感电路，用于采集检测一些微小的电信号，就会要求由运算放大器电路先把这些微小信号按照一定比例放大后再进行采集检测。常见的运算放大器电路有反向放大电路如图1、同相放大电路如图2及差分放大电路如图3三种情况。这三种电路中，待放大的信号Vin或者从反向输入称为反相放大电路如图1所示，这种放大电路包括运算放大器和电阻R1和R2，中，运算放大器具有系统电源Vcc，待放大的信号Vin经过电阻R1进入到运算放大器的反相输入端，电阻R2跨接在运算放大器的反相输入端与输出之间，我们知道当0<Vin≦－0.3V时，Vin＝－Vout×R1/R2。
同样，如图2或者图3所示的同相放大电路和差分放大电路都是本领域常用的放大电路，利用这些放大电路可以对小信号进行成倍成倍的放大。但由于运算放大器的信号输入端存在一个“Input offset voltage”即“输入失调电压”的技术指标，且普通常用的运算放大器的输入失调电压比较大，那些微小信号经过运算放大电路后产生较大的误差偏移，导致信号采集检测不准确，因此就需要选用“Input offset voltage”即“输入失调电压”较小的高精度运放来保证信号采集检测的准确度，如图4。但是这些高精度的运放价格也很高，往往是普通运放价格的十多倍或更高，增加器件的成本，而且好多这种高精度的运放还需要双电源供电，增加供电电路的难度及成本。另外一种解决办法是选用普通运放，增加调零电路来解决“Input offset voltage”即“输入失调电压”对微小信号采集检测结果的影响，如图5，但这个解决办法目前的电路同样是需要双电源供电来达到调零的目的，同样会增加供电电路的难度及成本。
实用新型内容
本实用新型提供为了克服现有技术中运算放大电路为提高微小信号采集检测精度而需要选用双电源供电的高精度运放，或者选用双电源供电的普通运放增加调零电路供电要求较高成本较高问题，提供一种单电源运放调零电，采用普通运算放大器可以获得高精度运放的效果。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单电源运放调零电路，包括运算放大器U1、所述的运算放大器U1的供电电源VCC、连接到所述的运算放大器U1的反相端和输出之间的电阻R2；还包括电位器RW，所述的电位器RW的电阻体连接在所述的运算放大器U1的同相输入端与反向输入端之间，所述的电位器RW的滑动调节点连接到所述的运算放大器U1的供电电源VCC。
本实用新型还提供三种放大电路分别为反相放大、同相放大和差分放大电路。
其中一种反相放大电路，包括运算放大器U1、所述的运算放大器U1的供电电源VCC，输入电阻R1、反馈电阻R2，待放大的信号Vin通过所述的输入电阻R1与所述的运算放大器U1的反向输入端相连，所述的反馈电阻R2连接在所述的运算放大器U1的反向输入端与输出之间；还包括电位器RW，所述的电位器RW的电阻体连接在所述的运算放大器U1的同相输入端与反向输入端之间，所述的电位器RW的滑动调节点连接到所述的运算放大器U1的供电电源VCC。在所述的运算放大器U1的同相输入端与地之间还连接有接地电阻R100。所述的接地电阻R100的阻值为100Ω。
一种同相放大电路，包括运算放大器U1、所述的运算放大器U1的供电电源VCC，输入电阻R1、反馈电阻R2；待放大的信号Vin接所述的运算放大器U1的同相输入端，所述的反馈电阻R2连接在所述的运算放大器U1的反向输入端与输出之间；还包括电位器RW，所述的电位器RW的电阻体连接在所述的运算放大器U1的同相输入端与反向输入端之间，所述的电位器RW的滑动调节点连接到所述的运算放大器U1的供电电源VCC。在待放大的信号Vin与所述的运算放大器U1的同相输入端之间还串连的输入电阻R101。所述的输入电阻R101的阻值为100Ω。
一种差分放大电路，包括运算放大器U1、所述的运算放大器U1的供电电源VCC，输入电阻R1、输入电阻R3、反馈电阻R2；第一差分输入信号V1通过输入电阻R1接所述的运算放大器U1的反相输入端，差分输入信号V2通过输入电阻R3接所述的运算放大器U1的同相输入端，所述的反馈电阻R2连接在所述的运算放大器U1的反向输入端与输出之间；还包括电位器RW，所述的电位器RW的电阻体连接在所述的运算放大器U1的同相输入端与反向输入端之间，所述的电位器RW的滑动调节点连接到所述的运算放大器U1的供电电源VCC。在所述的运算放大器U1的同相输入端通过电阻R4接地。
本实用新型提供一种单电源运放调零电路，该电路使用单电源供电，电位器电阻体两端连接在运放的同相输入与反向输入之间，电位器滑动调节点连接到运放供电电源VCC，利用电位器的调节点的滑动使电阻体调节点两端的电阻值产生细微的变化，使VCC通过调节点两端的电阻体流向运放同相输入端和反相输入端的电流产生细微变化，进而使运放同相输入端和反相输入端的电压产生细微变化补偿输入失调电压最终达到平衡完成运放电路调零的目的。这种单电源运放调零电路，利用最简化的供电方案和普通运放实现运算放大电路调零，满足高精度的微小信号采集检测要求，且相比现有技术的电路实施成本低廉。
以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
图1为现有技术中基本的单电源反向放大电路原理图。
图2为现有技术中基本的单电源同向放大电路原理图。
图3为现有技术中基本的单电源差分放大电路原理图。
图4为现有技术中使用高精度运放的双电源差分放大电路原理图。
图5为现有技术中增加电位器调零的双电源反向放大电路原理图。
图6为本实用新型实施例1的单电源反向放大调零电路原理图。
图7为本实用新型实施例2的单电源同向放大调零电路原理图。
图8为本实用新型实施例3的单电源差分放大调零电路原理图。
具体实施方式
实施例1，如图6所示：本实施例是单电源反向放大调零电路，该电路中输入信号Vin通过输入电阻R1在运算放大器U1的反向输入端，反馈电阻连接在运算放大器的反相输入端与输出端之间，该运算放大器电路属于反向放大电路，该电路使用单电源供电，该电源就是运算放大器的供电电源VCC，电位器RW电阻体两端连接在运算放大器U1的同相输入与反向输入之间，电位器RW滑动调节点连接到运放供电电源VCC，利用电位器的调节点的滑动使电阻体调节点两端的电阻值产生细微的变化，使VCC通过调节点两端的电阻体流向运放同相输入端和反相输入端的电流产生细微变化，进而使运放同相输入端和反相输入端的电压产生细微变化补偿输入失调电压最终达到平衡完成运放电路调零的目的。
实施例2，如图7所示：本实施例是单电源同向放大调零电路，该电路中输入信号Vin在运算放大器U1的同向输入端，运算放大器U1的反相端通过输入电阻R1接地，反馈电阻R2连接在运算放大器U1的反相输入端与输出之间，本实施例的运算放大器U1的运放电路属于同向放大电路，同样，该电路使用单电源供电，电位器电阻体两端连接在运放的同相输入与反向输入之间，电位器滑动调节点连接到运放供电电源VCC，利用电位器的调节点的滑动使电阻体调节点两端的电阻值产生细微的变化，使VCC通过调节点两端的电阻体流向运放同相输入端和反相输入端的电流产生细微变化，进而使运放同相输入端和反相输入端的电压产生细微变化补偿输入失调电压最终达到平衡完成运放电路调零的目的。
实施例3，如图8所示：本实施例是单电源差分放大调零电路，该电路中输入信号V1、V2分别通过输入电阻R1和R2在运算放大器U1的反向、同向输入端，该运放电路属于差分放大电路，其它与实施例1和实施例2相同，该电路使用单电源供电，电位器电阻体两端连接在运放的同相输入与反向输入之间，电位器滑动调节点连接到运放供电电源VCC，利用电位器的调节点的滑动使电阻体调节点两端的电阻值产生细微的变化，使VCC通过调节点两端的电阻体流向运放同相输入端和反相输入端的电流产生细微变化，进而使运放同相输入端和反相输入端的电压产生细微变化补偿输入失调电压最终达到平衡完成运放电路调零的目的。
Claims (9)
1.一种单电源运放调零电路，包括运算放大器U1、所述的运算放大器U1的供电电源VCC、连接到所述的运算放大器U1的反相端和输出之间的反馈电阻R2；其特征在于：还包括电位器RW，所述的电位器RW的电阻体连接在所述的运算放大器U1的同相输入端与反向输入端之间，所述的电位器RW的滑动调节点连接到所述的运算放大器U1的供电电源VCC。
2.一种反相放大电路，包括运算放大器U1、所述的运算放大器U1的供电电源VCC，输入电阻R1、反馈电阻R2，待放大的信号Vin通过所述的输入电阻R1与所述的运算放大器U1的反向输入端相连，所述的反馈电阻R2连接在所述的运算放大器U1的反向输入端与输出之间；其特征在于：还包括电位器RW，所述的电位器RW的电阻体连接在所述的运算放大器U1的同相输入端与反向输入端之间，所述的电位器RW的滑动调节点连接到所述的运算放大器U1的供电电源VCC。
3.根据权利要求2所述的反相放大电路，其特征在于：在所述的运算放大器U1的同相输入端与地之间还连接有接地电阻R100。
4.根据权利要求3所述的反相放大电路，其特征在于：所述的接地电阻R100的阻值为100Ω。
5.一种同相放大电路，包括运算放大器U1、所述的运算放大器U1的供电电源VCC，输入电阻R1、反馈电阻R2；待放大的信号Vin接所述的运算放大器U1的同相输入端，所述的反馈电阻R2连接在所述的运算放大器U1的反向输入端与输出之间；其特征在于：还包括电位器RW，所述的电位器RW的电阻体连接在所述的运算放大器U1的同相输入端与反向输入端之间，所述的电位器RW的滑动调节点连接到所述的运算放大器U1的供电电源VCC。
6.根据权利要求5所述的同相放大电路，其特征在于：在待放大的信号Vin与所述的运算放大器U1的同相输入端之间还串连的输入电阻R101。
7.根据权利要求6所述的同相放大电路，其特征在于：所述的输入电阻R101的阻值为100Ω。
8.一种差分放大电路，包括运算放大器U1、所述的运算放大器U1的供电电源VCC，输入电阻R1、输入电阻R3、反馈电阻R2；第一差分输入信号V1通过输入电阻R1接所述的运算放大器U1的反相输入端，差分输入信号V2通过输入电阻R3接所述的运算放大器U1的同相输入端，所述的反馈电阻R2连接在所述的运算放大器U1的反向输入端与输出之间；其特征在于：还包括电位器RW，所述的电位器RW的电阻体连接在所述的运算放大器U1的同相输入端与反向输入端之间，所述的电位器RW的滑动调节点连接到所述的运算放大器U1的供电电源VCC。
9.根据权利要求8所述的差分放大电路，其特征在于：在所述的运算放大器U1的同相输入端通过电阻R4接地。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2021212543A1 (zh) * | 2020-04-21 | 2021-10-28 | 上海类比半导体技术有限公司 | 差分放大器共模抑制比和增益修调电路 |
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