[发明专利]MCU及其中的差分运放电路、差分运放方法及系统

说明书

本发明公开了一种MCU及其中的差分运放电路、差分运放方法及系统，差分运算放大电路包括第一信号输入端、第二信号输入端、开关组、运放、第一电阻、第二电阻及ADC模块，输入端与运放之间连接有开关组；当开关组为第一开关态时，第一信号输入端连接运放的同相输入端，第二信号输入端连接第一电阻；当开关组为第二开关状态时，第一信号输入端连接第一电阻，第二信号输入端连接运放的同相输入端；运放的输出端连接ADC模块。本发明在不影响差分运算放大电路功能的基础上，无需提高成本即可消除失调，提高精度，还可以省去两个电阻，使得芯片面积更小，成本更低，也降低了多个电阻之间匹配的难度。

技术领域

本发明属于集成电路设计技术领域，尤其涉及一种MCU及其中的差分运放电路、差分运放方法及系统。

背景技术

MCU芯片中通常会包含差分运放器，现有的差分运算放大电路如图1所示，其中含有四个需要匹配的电阻，两个阻值为R₁的电阻，两个阻值为R₂的电阻。但是该电路存在失调的消极影响，运放的同相输入端存在失调电压V_os，导致最终差分结果存在误差。如图1，差分输入端分别为V_i1、V_i2，得到的输出结果V_O为：

对于现有技术的差分运放电路，要想解决其失调的问题，所采取的方案就是使用低失调运放，采用补偿等措施削弱失调影响，但是其解决成本较高。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术存在的问题，不用提高成本就可以解决MCU中差分运放失调的问题，本发明提供一种MCU及其中的差分运放电路。

本发明的另一目的是提供一种差分运算放大方法及系统。

技术方案：一种MCU中的差分运算放大电路，包括第一信号输入端、第二信号输入端、开关组、运放、第一电阻、第二电阻及ADC模块，所述开关组的两个输入端分别连接第一信号输入端及第二信号输入端，开关组的两个输出端分别连接运放的同相输入端及第一电阻，第一电阻另一端连接运放的反相输入端，运放的反相输入端与输出端之间连接第二电阻；运放的输出端连接ADC模块；当开关组为第一开关态时，第一信号输入端连接运放的同相输入端，第二信号输入端连接第一电阻；当开关组为第二开关状态时，第一信号输入端连接第一电阻，第二信号输入端连接运放的同相输入端。

进一步地，所述开关组包括第一单刀双掷开关及第二单刀双掷开关；第一单刀双掷开关的不动端连接第一信号输入端，第一动端连接运放的同相输入端，第二动端连接第一电阻；第二单刀双掷开关的不动端连接第二信号输入端，第一动端连接第一电阻，第二动端连接运放的同相输入端；第一开关态下，第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关均为第一动端导通；第二开关态下，第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关均为第二动端导通。

进一步地，所述开关组包括第一开关、第二开关、第三开关及第四开关，第一开关两端分别连接第一信号输入端及运放的同相输入端；第二开关两端分别连接第一信号输入端及第一电阻；第三开关两端分别连接第二信号输入端及第一电阻；第四开关两端分别连接第二信号输入端及运放的同相输入端；第一开关态下，第一开关及第三开关闭合，第二开关及第四开关关断；第二开关态下，第一开关及第三开关关断，第二开关及第四开关闭合。

进一步地，所述运放的同相输入端与第一信号输入端之间无电阻，运放的同相输入端与地之间无电阻。

一种MCU，包含处理器及上述的MCU中的差分运算放大电路，所述处理器用于控制差分运算放大电路中的开关组、对ADC模块的采样结果进行计算。

一种差分运算放大方法，使用上述的MCU中的差分运算放大电路，包括以下步骤：

步骤一、控制开关组为第一开关态，ADC模块对运放的输出信号进行采样，得到第一数值并记录；