CN211063578U - 一种电压自动补偿的t型电阻网络跨阻放大电路 - Google Patents

一种电压自动补偿的t型电阻网络跨阻放大电路 Download PDF

Info

Publication number
CN211063578U
CN211063578U CN202020395273.1U CN202020395273U CN211063578U CN 211063578 U CN211063578 U CN 211063578U CN 202020395273 U CN202020395273 U CN 202020395273U CN 211063578 U CN211063578 U CN 211063578U
Authority
CN
China
Prior art keywords
operational amplifier
voltage
circuit
resistor
network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN202020395273.1U
Other languages
English (en)
Inventor
周朝阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Guchen Technology Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Guchen Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Guchen Technology Co ltd filed Critical Hangzhou Guchen Technology Co ltd
Priority to CN202020395273.1U priority Critical patent/CN211063578U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN211063578U publication Critical patent/CN211063578U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种电压自动补偿的T型电阻网络跨阻放大电路,所述放大电路包括:跨阻输入电路,电压跟随电路,电压增益电路,补偿电压调节网络电路。与现有技术相比,本实用新型采用T型电阻网络实现跨阻放大器中的超大阻值反馈电阻,摒弃了价格昂贵、安装与维护成本高及误差大的大阻值电阻;采用电压自动补偿电路克服了T型电阻网络引入的大失调电压误差,同时也消除了偏置电流通过大反馈电阻产生的误差,使得一个网络解决两个问题;该电路完全采用硬件完成,相比采集输出电压,再通过软件进行失调电压调节,电路结构更简单,调零更快,误差更小,极大的提高了微弱电流测量的准确度。

Description

一种电压自动补偿的T型电阻网络跨阻放大电路
技术领域
本实用新型涉及通用的微弱信号测量电子技术领域,特别涉及一种电压自动补偿的T型电阻网络跨阻放大电路。
背景技术
在通用的微弱信号测量电子技术领域中fA到pA量级的电流测量,通常采用反相放大电路,将电流转换成电压。由于电流非常小,反馈电阻需要达到T欧量级,这样的大电阻主要带来两方面的问题。一方面运算放大器的偏置电流在反馈电阻上形成压降,给输出电压带来偏差。另一方面,T欧量级的电阻器很多需要真空管封装,价格昂贵,使用的要求很高,T型电阻网络以低阻值电阻器实现大的反馈电阻,可以用来替代单个电阻器,但是与单个大电阻相比,T型电阻网络结构中,失调电压的影响巨大,往往使测量电路直接进入饱和状态,严重影响测量结果的准确度。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种电压自动补偿的T型电阻网络跨阻放大电路,使该电路根据输出电压自动调节同相端补偿电压,实现精准调零,以达到微弱电流测量灵敏度和动态范围要求的技术效果。
本实用新型的技术方案是这样实现的:
一种电压自动补偿的T型电阻网络跨阻放大电路,所述放大电路包括:
跨阻输入电路,所述跨阻输入电路包括低偏置电流运算放大器A1以及T型电阻网络,T型电阻网络构成反馈电阻接在低偏置电流运算放大器的反相输入端与输出之间,低偏置电流运算放大器A1同相输入端通过电阻R4接压控电流源;
电压跟随电路,所述电压跟随电路包括运算放大器A2,所述运算放大器A2同相输入端连接低偏置电流运算放大器A1输出端,所述运算放大器A2输出端通过电阻R1连接电压增益电路;
电压增益电路,所述电压增益电路包括运算放大器A3,运算放大器A3反相输入端连接电阻R1,且运算放大器A3反相输入端与输出端之间并联有电阻R2、低通滤波电容C1,运算放大器A3输出端通过开关K连接补偿电压调节网络电路;
补偿电压调节网络电路,所述补偿电压调节网络电路包括电阻R3、反相积分电路以及压控电流源,反相积分电路包括运算放大器A4与积分电容C2,其中积分电容C2一端连接运算放大器A4输出端,另一端连接运算放大器A4的反相输入端,电阻R3一端连接开关K,另一端连接运算放大器A4的反相输入端,运算放大器A4输出端还与压控电流源连接;
所述运算放大器A3同相输入端与运算放大器A4同相输入端均接地。
与现有技术相比,本实用新型有以下有益效果:
本实用新型的电压自动补偿的T型电阻网络跨阻放大电路,采用T型电阻网络实现跨阻放大器中的超大阻值反馈电阻,摒弃了价格昂贵、安装与维护成本高及误差大的大阻值电阻;采用电压自动补偿电路克服了T型电阻网络引入的大失调电压误差,同时也消除了偏置电流通过大反馈电阻产生的误差,使得一个网络解决两个问题;该电路完全采用硬件完成,相比采集输出电压,再通过软件进行失调电压调节,电路结构更简单,调零更快,误差更小,极大的提高了微弱电流测量的准确度。
附图说明
图1为本实用新型的电压自动补偿的T型电阻网络跨阻放大电路原理图。
图中:跨阻输入电路100,电压跟随电路200,电压增益电路300,补偿电压调节网络电路400。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型进行清楚、完整地描述。
如图1所示,本实用新型的一种电压自动补偿的T型电阻网络跨阻放大电路,所述放大电路包括:
跨阻输入电路100,所述跨阻输入电路100包括低偏置电流运算放大器A1以及T型电阻网络,典型的偏置电流值在几fA到几十fA,T型电阻网络构成反馈电阻接在低偏置电流运算放大器的反相输入端与输出之间,低偏置电流运算放大器A1同相输入端通过电阻R4接压控电流源;
电压跟随电路200,所述电压跟随电路200包括运算放大器A2,所述运算放大器A2同相输入端连接低偏置电流运算放大器A1输出端,所述运算放大器A2输出端通过电阻R1连接电压增益电路;
电压增益电路300,所述电压增益电路300包括运算放大器A3,运算放大器A3反相输入端连接电阻R1,且运算放大器A3反相输入端与输出端之间并联有电阻R2、低通滤波电容C1,运算放大器A3输出端通过开关K连接补偿电压调节网络电路;
补偿电压调节网络电路400,所述补偿电压调节网络电路400包括电阻R3、反相积分电路以及压控电流源,反相积分电路包括运算放大器A4与积分电容C2,其中积分电容C2一端连接运算放大器A4输出端,另一端连接运算放大器A4的反相输入端,电阻R3一端连接开关K,另一端连接运算放大器A4的反相输入端,运算放大器A4输出端还与压控电流源连接;
所述运算放大器A3同相输入端与运算放大器A4同相输入端均接地。
根据上述电路结构对本实用新型作进一步描述如下:
其中,低偏置电流运算放大器A1简称A1,运算放大器A2简称A2,运算放大器A3简称A3,运算放大器A4简称A4。
Ra,Rb与Rc构成T型电阻网络,A1输出电压V1可表示为:
Figure BDA0002425205170000041
Figure BDA0002425205170000042
其中,V′os为运算放大器A1自身的失调电压,Ib为A1偏置电流,I为输入电流。
在电路调零模式下,电路输入端没有电流输入,且开关K闭合。运算放大器A1的同相输入端电压Vos存在以下几种情况:
Vos>IbRa-V′os
V3为正,电流通过电阻R3流向电容C2,Vc电位反向增大,压控电流源输出电流反向增大,Vos减小,从而使V3减小。
同样,当
Vos<IbRa-V’os
V3为负,电流通过电阻R3流出电容C2,Vc电位反向减小,压控电流源输出电流反向减小,Vos增大,从而使V3增大。
Vos=IbRa-V’os
则A3输出电压V3为0,没有电流流过电阻R3,电容C2上电压不变,V3保持为0不变。
在调零模式中,V3保持0电位是稳态,因此可以实现调零。
V3电位为0时,压控电流源固定输出,并与A4断开,同时开关K接地,调零完成,电路进入测量模式,A3输出电位V3与输入电流成正比。
综合本实用新型的电路结构与工作原理可知,采用T型电阻网络实现跨阻放大器中的超大阻值反馈电阻,摒弃了价格昂贵、安装与维护成本高及误差大的大阻值电阻;采用电压自动补偿电路克服了T型电阻网络引入的大失调电压误差,同时也消除了偏置电流通过大反馈电阻产生的误差,使得一个网络解决两个问题;该电路完全采用硬件完成,相比采集输出电压,再通过软件进行失调电压调节,电路结构更简单,调零更快,误差更小,极大的提高了微弱电流测量的准确度。

Claims (1)

1.一种电压自动补偿的T型电阻网络跨阻放大电路,其特征在于,所述放大电路包括:
跨阻输入电路,所述跨阻输入电路包括低偏置电流运算放大器A1以及T型电阻网络,T型电阻网络构成反馈电阻接在低偏置电流运算放大器的反相输入端与输出之间,低偏置电流运算放大器A1同相输入端通过电阻R4接压控电流源;
电压跟随电路,所述电压跟随电路包括运算放大器A2,所述运算放大器A2同相输入端连接低偏置电流运算放大器A1输出端,所述运算放大器A2输出端通过电阻R1连接电压增益电路;
电压增益电路,所述电压增益电路包括运算放大器A3,运算放大器A3反相输入端连接电阻R1,且运算放大器A3反相输入端与输出端之间并联有电阻R2、低通滤波电容C1,运算放大器A3输出端通过开关K连接补偿电压调节网络电路;
补偿电压调节网络电路,所述补偿电压调节网络电路包括电阻R3、反相积分电路以及压控电流源,反相积分电路包括运算放大器A4与积分电容C2,其中积分电容C2一端连接运算放大器A4输出端,另一端连接运算放大器A4的反相输入端,电阻R3一端连接开关K,另一端连接运算放大器A4的反相输入端,运算放大器A4输出端还与压控电流源连接;
所述运算放大器A3同相输入端与运算放大器A4同相输入端均接地。
CN202020395273.1U 2020-03-25 2020-03-25 一种电压自动补偿的t型电阻网络跨阻放大电路 Expired - Fee Related CN211063578U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202020395273.1U CN211063578U (zh) 2020-03-25 2020-03-25 一种电压自动补偿的t型电阻网络跨阻放大电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202020395273.1U CN211063578U (zh) 2020-03-25 2020-03-25 一种电压自动补偿的t型电阻网络跨阻放大电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN211063578U true CN211063578U (zh) 2020-07-21

Family

ID=71586418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202020395273.1U Expired - Fee Related CN211063578U (zh) 2020-03-25 2020-03-25 一种电压自动补偿的t型电阻网络跨阻放大电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN211063578U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111404491A (zh) * 2020-03-25 2020-07-10 杭州顾宸科技有限公司 一种电压自动补偿的t型电阻网络跨阻放大电路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111404491A (zh) * 2020-03-25 2020-07-10 杭州顾宸科技有限公司 一种电压自动补偿的t型电阻网络跨阻放大电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108173524B (zh) 适用于高带宽tia的双环路自动增益控制电路
CN111404491A (zh) 一种电压自动补偿的t型电阻网络跨阻放大电路
EP2728748A1 (en) Automatic gain adjusting circuit
CN211063578U (zh) 一种电压自动补偿的t型电阻网络跨阻放大电路
CN106505961B (zh) 快速响应的自动增益控制电路
WO2023123876A1 (zh) 一种参数自校准系统及其控制方法
CN209787128U (zh) 一种跨阻放大器和跨阻放大器电路
CN110086487B (zh) 一种宽带大动态范围对数检波器
CN111447641A (zh) 基于云计算的5g移动网络节点检测系统
CN106941343A (zh) 一种线性可变增益放大器
CN113517874A (zh) 用于跨阻放大器的快速响应自动增益控制电路
CN113890504A (zh) 振动传感器信号调理电路拓扑结构
CN112332791A (zh) 一种可变增益放大器
CN117200713A (zh) 仪表放大器
CN112595429A (zh) 一种带补偿的铂电阻温度采样装置
CN113839633B (zh) 一种可调增益放大器
WO2021139128A1 (zh) 一种薄膜温度传感器的测量电路
CN112311334A (zh) 一种用于5g通讯中的功率放大器
CN210506685U (zh) 一种输出可选可调的高速织机经纱张力变送器
CN116073769B (zh) 集成直流失调消除和切片阈值调整功能的二合一消除电路
CN113485500B (zh) 一种基于负反馈回路控制的有源接地电路及方法
CN113804959B (zh) 基于跨阻放大的高精度高速微弱电流测量电路及测量方法
CN219740328U (zh) 一种高共模电压输入差分放大器
CN215181632U (zh) 一种精密可调电流源电路
CN221263774U (zh) 一种高共模抑制比放大电路

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200721

Termination date: 20210325

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee