[发明专利]一种用于仪表放大器的漂移电压校正电路

说明书

本发明公开了一种用于仪表放大器的漂移电压校正电路，该电路包括：一输入电压，一运算放大器OP1，所述输入电压接运算放大器OP1的正端；运算放大器OP1的输出端接有校正电路；一校正电路，由MN1/MN2/MN3三个NMOS管和串接于一起的MP1/MP2/MP3三个PMOS管构成。本发明可以校正仪表放大器的漂移电压或传感器信号中的漂移电压，扩展了仪表放大器的输入范围，可以处理种类更多的传感器信号，拓展了仪表放大器的输入范围和能处理的传感器种类。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，特别涉及应用于仪表放大器电路的漂移电压的校正电路。

背景技术

仪表放大器的主要作用在于放大差分信号，抑制共模信号，提高信噪比，是高精度信号采集系统的常用电路模块。信号采集系统处理的信号包括压力传感器、温度传感器等传感器的输出微弱信号，以及生物电信号等。这些信号经过仪表放大器放大后，由高精度ADC转换成数字信号，再由CPU或MCU处理。所以，仪表放大器的精度直接关系到整个信号采集信号的精度。

仪表放大器的典型结构如图1所示，由两个运放的反馈电路组成。输入信号正端VINP作为运放OP1的正输入，输入信号负端VINN作为运放OP2的负输入，运放OP1/OP2的输出VOUTP/VOUTN作为差分信号提供给ADC模块。节点VCM是仪表放大器差分输出信号的共模工作点，该点电压等于输入信号VINP和VINN的共模工作点。

仪表放大器通过放大输入信号，抑制噪声的方式来提高信噪比。如果输入信号包含漂移电压的成分，则该漂移电压也会被仪表放大器放大。例如，某压力传感器的漂移电压是10mV，即在没有按压的情况下传感器也会输出10mV的差分信号，经过放大倍数为16倍的仪表放大器后，该漂移电压变成160mV，情况进一步恶化。

使用仪表放大器、传感器信号的另一弊端在于输入范围也随之减小，超过此量程的信号将使仪表放大器和ADC溢出，而无法得到有效的数据。如果输入信号包含漂移电压，这一问题会更严重。例如，一个放大倍数为16的仪表放大器提供差分信号给一款高精度ADC使用，该ADC的差分信号输入范围是0～1500mV。仪表放大器放大一漂移电压为10mV的压力传感器信号，则漂移电压经过仪表放大器后变成160mV，则ADC实际能处理的差分信号输入范围缩减至0～1340mV。在更恶劣的情况中，如果压力传感器的漂移电压等于100mV，仪表放大器将放大至1600mV，甚至超过ADC的输入范围，压力传感器的信号完全不能被该信号采集系统处理。

例如专利申请90107838.7公开了一种漂移电压均衡运算放大器，该发明的差动信号(ds)漂移均衡运算放大器由一辅放大器(av)和一主放大器(mv)构成，每个放大器有一差动输入(i－[1]，i－[2])和自动归零输入(Z－[1]，Z－[2])。为了提供漂移均衡，自动归零输入端和两个集成的存储电容(C－[1]，C－[2])上的电压连接，辅放大器的差动输入可以由第一和第二开关(S－[1]，S－[2])短路，第一和第二存储电容(C－[1]，C－[2])由第三和第四开关和辅放大器输出相连，自动归零输入(Z－[1]，Z－[2])的灵敏度小于差动输入(i－[1]，i－[2])的灵敏度。然而，该专利申请只可以校正运算放大器的漂移电压，却不能校正仪表放大器和传感器的漂移电压。

发明内容

为此，本发明的首要目地是提供一种用于仪表放大器的漂移电压校正电路，该电路可以校正仪表放大器的漂移电压或传感器信号中的漂移电压，扩展了仪表放大器的输入范围，可以处理种类更多的传感器信号。

本发明的另一个目地在于提供一种用于仪表放大器的漂移电压校正电路，该电路实现简便，成本低廉。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种用于仪表放大器的漂移电压校正电路，该电路包括：