本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，具體但不限于涉及一種自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路和失調(diào)電壓抑制方法。

背景技術(shù)：

1、運(yùn)算放大電路存在失調(diào)電壓，會(huì)在放大信號(hào)中引入失調(diào)誤差。為提高運(yùn)算放大電路的精度，需要抑制失調(diào)電壓。高精度運(yùn)算放大電路可以采用chopper(對(duì)稱(chēng)切換)或auto-zero(自校準(zhǔn))技術(shù)來(lái)抑制失調(diào)電壓。圖1示出了一種自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路，在校準(zhǔn)階段，開(kāi)關(guān)k關(guān)斷，第一運(yùn)算放大電路的輸入端短接，第一運(yùn)算放大電路輸出其失調(diào)電壓，同時(shí)將第一運(yùn)算放大電路的失調(diào)電壓采樣保持至第二運(yùn)算放大電路的輸入端。在開(kāi)關(guān)k導(dǎo)通期間，將采樣保持信號(hào)和基準(zhǔn)電壓vcm進(jìn)行誤差放大用于為第一運(yùn)算放大電路提供失調(diào)補(bǔ)償，這樣，自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路輸出的放大信號(hào)消除了第一運(yùn)算放大電路的失調(diào)電壓。

2、但在狀態(tài)切換期間，第一運(yùn)算放大電路輸出端的電壓會(huì)在輸出電容電壓和基準(zhǔn)電壓vcm之間切換，第一運(yùn)算放大電路輸出端的寄生電容會(huì)導(dǎo)致自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路輸出的放大信號(hào)在切換瞬間引入誤差。

3、有鑒于此，需要提供一種新的結(jié)構(gòu)或控制方法，以期解決上述至少部分問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、至少針對(duì)背景技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種新的自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路和失調(diào)電壓抑制方法。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路，包括：第一運(yùn)算放大電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端；輸入控制電路，輸入控制電路耦接第一運(yùn)算放大電路的第一輸入端和第二輸入端，輸入控制電路用于控制將差分信號(hào)輸入第一運(yùn)算放大電路的第一輸入端和第二輸入端或者將第一運(yùn)算放大電路的第一輸入端和第二輸入端短路；輸出端開(kāi)關(guān)，輸出端開(kāi)關(guān)的第一端耦接第一運(yùn)算放大電路的輸出端，輸出端開(kāi)關(guān)的第二端作為自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端；第二運(yùn)算放大電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，第二運(yùn)算放大電路的輸出端和第一運(yùn)算放大電路的輸出端不通過(guò)開(kāi)關(guān)耦接；第一采樣保持電路，其輸入端耦接自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端，第一采樣保持電路的輸出端耦接第二運(yùn)算放大電路的第一輸入端；以及第二采樣保持電路，其輸入端耦接第一運(yùn)算放大電路的輸出端，第二采樣保持電路的輸出端耦接第二運(yùn)算放大電路的第二輸入端。

3、在一個(gè)實(shí)施例中，輸入控制電路包括第二開(kāi)關(guān)，第二開(kāi)關(guān)的第一端和第二端分別耦接第一運(yùn)算放大電路的第一輸入端和第二輸入端。

4、在一個(gè)實(shí)施例中，第一采樣保持電路包括第一電容和第三開(kāi)關(guān)，其中第一電容的第一端耦接第二運(yùn)算放大電路的第一輸入端，第一電容的第二端接地，第三開(kāi)關(guān)的第一端耦接自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端，第三開(kāi)關(guān)的第二端耦接第二運(yùn)算放大電路的第一輸入端。

5、在一個(gè)實(shí)施例中，第二采樣保持電路包括第二電容和第四開(kāi)關(guān)，第二電容的第一端耦接第二運(yùn)算放大電路的第二輸入端，第二電容的第二端接地，第四開(kāi)關(guān)的第一端耦接第一運(yùn)算放大電路的輸出端，第四開(kāi)關(guān)的第二端耦接第二運(yùn)算放大電路的第二輸入端。

6、在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，輸出端開(kāi)關(guān)關(guān)斷，第四開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，將第一運(yùn)算放大電路輸出端的電壓采樣保持至第二電容；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，輸出端開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，第四開(kāi)關(guān)關(guān)斷，輸出自校準(zhǔn)放大信號(hào)。

7、在一個(gè)實(shí)施例中，第一運(yùn)算放大電路和第二運(yùn)算放大電路為跨導(dǎo)型運(yùn)算放大電路。

8、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提出了一種用于自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的失調(diào)電壓抑制方法，其中自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路包括第一運(yùn)算放大電路和第二運(yùn)算放大電路，第一運(yùn)算放大電路的輸出端和第二運(yùn)算放大電路的輸出端耦接在一起，所述失調(diào)電壓抑制方法包括：采樣自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路輸出端的放大信號(hào)并保持至第二運(yùn)算放大電路的第一輸入端；將第一運(yùn)算放大電路的兩個(gè)輸入端短路，將第一運(yùn)算放大電路的輸出端和自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端斷開(kāi)，將第一運(yùn)算放大電路輸出的電壓采樣保持至第二運(yùn)算放大電路的第二輸入端；在第一運(yùn)算放大電路輸入端輸入差分信號(hào)，將第一運(yùn)算放大電路的輸出端和自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端耦接在一起，自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路輸出端提供將差分信號(hào)進(jìn)行放大的放大信號(hào)，用于抑制放大信號(hào)中的失調(diào)電壓。

9、在一個(gè)實(shí)施例中，失調(diào)電壓抑制方法進(jìn)一步包括選用相同參數(shù)的第一運(yùn)算放大電路和第二運(yùn)算放大電路。

10、在一個(gè)實(shí)施例中，失調(diào)電壓抑制方法進(jìn)一步包括在第一運(yùn)算放大電路的輸出端和自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端之間設(shè)置輸出端開(kāi)關(guān)，其中當(dāng)?shù)谝贿\(yùn)算放大電路的兩個(gè)輸入端短路時(shí)，將輸出端開(kāi)關(guān)關(guān)斷，當(dāng)?shù)谝贿\(yùn)算放大電路輸入端輸入差分信號(hào)時(shí)，將輸出端開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。

11、在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)第一電容將放大信號(hào)保持在第二運(yùn)算放大電路的第一端，通過(guò)第二電容將包含失調(diào)電壓的第一運(yùn)算放大電路的輸出端電壓保持在第二運(yùn)算放大電路的第二端。

12、根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，一種自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路包括：第一運(yùn)算放大電路；以及第二運(yùn)算放大電路，其中第一運(yùn)算放大電路的輸出端不通過(guò)開(kāi)關(guān)而直接耦接第二運(yùn)算放大電路的輸出端，第二運(yùn)算放大電路具有第一輸入端和第二輸入端，其中第一輸入端采樣并保持自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路輸出的放大信號(hào)，第二輸入端采樣并保持第一運(yùn)算放大電路輸出的帶失調(diào)電壓的信號(hào)，第二運(yùn)算放大電路用于在正常工作時(shí)為第一運(yùn)算放大電路的輸出電壓進(jìn)行失調(diào)補(bǔ)償。

13、根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，一種自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路用于接收差分信號(hào)并提供放大信號(hào)，自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路包括：第一運(yùn)算放大電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，第一運(yùn)算放大電路的第一輸入端和第二輸入端用于接收差分信號(hào)；輸出端開(kāi)關(guān)，輸出端開(kāi)關(guān)的第一端耦接第一運(yùn)算放大電路的輸出端，輸出端開(kāi)關(guān)的第二端作為自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端提供放大信號(hào)；第二開(kāi)關(guān)，第二開(kāi)關(guān)的第一端和第二端分別耦接第一運(yùn)算放大電路的第一輸入端和第二輸入端；第二運(yùn)算放大電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，第二運(yùn)算放大電路的第一輸入端耦接第一電容，第二運(yùn)算放大電路的第二輸入端耦接第二電容，第二運(yùn)算放大電路的輸出端和第一運(yùn)算放大電路的輸出端耦接；第三開(kāi)關(guān)，第三開(kāi)關(guān)的第一端耦接輸出端開(kāi)關(guān)的第二端用于將放大信號(hào)采樣保持在第二運(yùn)算放大電路的第一輸入端，第三開(kāi)關(guān)的第二端耦接第二運(yùn)算放大電路的第一輸入端和第一電容的第一端，第一電容的第二端接地；以及第四開(kāi)關(guān)，第四開(kāi)關(guān)的第一端耦接輸出端開(kāi)關(guān)的第一端，第四開(kāi)關(guān)的第二端耦接第二運(yùn)算放大電路的第二輸入端和第二電容的第一端，第二電容的第二端接地。

14、根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，一種自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路包括兩組如上任一實(shí)施例所述的自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路并且并聯(lián)連接在差分信號(hào)和自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端之間。

15、本發(fā)明提出的自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路和失調(diào)電壓抑制方法，能用于有效消除或抑制放大電路的失調(diào)電壓，且輸出的放大信號(hào)電壓平穩(wěn)，不會(huì)引起輸出電壓的跳變，用于實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)算方法電路。

技術(shù)特征：

1.一種自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路，其中輸入控制電路包括第二開(kāi)關(guān)，第二開(kāi)關(guān)的第一端和第二端分別耦接第一運(yùn)算放大電路的第一輸入端和第二輸入端。

3.如權(quán)利要求1所述的自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路，其中第一采樣保持電路包括第一電容和第三開(kāi)關(guān)，其中第一電容的第一端耦接第二運(yùn)算放大電路的第一輸入端，第一電容的第二端接地，第三開(kāi)關(guān)的第一端耦接自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端，第三開(kāi)關(guān)的第二端耦接第二運(yùn)算放大電路的第一輸入端。

4.如權(quán)利要求1所述的自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路，其中第二采樣保持電路包括第二電容和第四開(kāi)關(guān)，第二電容的第一端耦接第二運(yùn)算放大電路的第二輸入端，第二電容的第二端接地，第四開(kāi)關(guān)的第一端耦接第一運(yùn)算放大電路的輸出端，第四開(kāi)關(guān)的第二端耦接第二運(yùn)算放大電路的第二輸入端。

5.如權(quán)利要求4所述的自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路，其中輸入控制電路包括第二開(kāi)關(guān)，第二開(kāi)關(guān)的第一端和第二端分別耦接第一運(yùn)算放大電路的第一輸入端和第二輸入端，當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，輸出端開(kāi)關(guān)關(guān)斷，第四開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，將第一運(yùn)算放大電路輸出端的電壓采樣保持至第二電容；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，輸出端開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，第四開(kāi)關(guān)關(guān)斷，輸出自校準(zhǔn)放大信號(hào)。

6.如權(quán)利要求1所述的自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路，其中第一運(yùn)算放大電路和第二運(yùn)算放大電路為跨導(dǎo)型運(yùn)算放大電路。

7.一種用于自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的失調(diào)電壓抑制方法，自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路包括第一運(yùn)算放大電路和第二運(yùn)算放大電路，第一運(yùn)算放大電路的輸出端和第二運(yùn)算放大電路的輸出端耦接在一起，所述失調(diào)電壓抑制方法包括：

8.如權(quán)利要求7所述的失調(diào)電壓抑制方法，進(jìn)一步包括選用相同參數(shù)的第一運(yùn)算放大電路和第二運(yùn)算放大電路。

9.如權(quán)利要求7所述的失調(diào)電壓抑制方法，進(jìn)一步包括在第一運(yùn)算放大電路的輸出端和自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端之間設(shè)置輸出端開(kāi)關(guān)，其中當(dāng)?shù)谝贿\(yùn)算放大電路的兩個(gè)輸入端短路時(shí)，將輸出端開(kāi)關(guān)關(guān)斷，當(dāng)?shù)谝贿\(yùn)算放大電路輸入端輸入差分信號(hào)時(shí)，將輸出端開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。

10.如權(quán)利要求7所述的失調(diào)電壓抑制方法，其中通過(guò)第一電容將放大信號(hào)保持在第二運(yùn)算放大電路的第一端，通過(guò)第二電容將包含失調(diào)電壓的第一運(yùn)算放大電路的輸出端電壓保持在第二運(yùn)算放大電路的第二端。

11.一種自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路，包括：

12.一種自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路，用于接收差分信號(hào)并提供放大信號(hào)，自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路包括：

13.一種自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路，包括至少兩組如權(quán)利要求1-6和11-12任一項(xiàng)所述的自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路并且并聯(lián)連接在差分信號(hào)和自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端之間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路和失調(diào)電壓抑制方法。自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路包括第一運(yùn)算放大電路、輸入控制電路、輸出端開(kāi)關(guān)、第二運(yùn)算放大電路、第一采樣保持電路以及第二采樣保持電路。其中輸入控制電路用于選擇性將第一運(yùn)算放大電路輸入端輸入差分信號(hào)或者進(jìn)行短路，輸出端開(kāi)關(guān)耦接在第一運(yùn)算放大電路的輸出端和自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端之間；第一采樣保持電路將自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路的輸出端電壓采樣并保持在第二運(yùn)算放大電路的第一輸入端，第二采樣保持電路將第一運(yùn)算放大電路短接時(shí)的輸出采樣保持在第二運(yùn)算放大電路的第二輸入端。本發(fā)明提出的自校準(zhǔn)運(yùn)算放大電路和失調(diào)電壓抑制方法，用于消除或抑制放大電路的失調(diào)電壓，并輸出平穩(wěn)的放大信號(hào)。

技術(shù)研發(fā)人員：白浪,劉白仁,周麗霞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市必易微電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21