[發明專利]一種多路差分放大電路及其精度補償方法

有效

• 申請號: 201310288196.4
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103368512A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 趙敏;朱洪雨;苗狄;王超
• 申請（專利權）人: 深圳市航天新源科技有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03F1/34
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 李淑琴;肖偉

技術領域

本發明涉及多路差分放大電路及其精度補償方法。

背景技術

多路差分放大電路在各種信號采集系統中有著廣泛的應用，傳統的儀表放大器電路雖然具有輸入阻抗大及共模抑制比高等優點，但其輸出精度較低。目前，對于提高多路放大電路精度的方法主要是通過降低運算放大器的失調電壓、失調電流及模擬開關的導通阻抗等實現，一般是通過選取級別更高的器件來實現，但對于一些具有高精度要求場合的需求仍難以滿足。

發明內容

為了解決現有差分放大電路精度不高的技術問題，本發明提供一種多路差分放大電路，包括若干個多路模擬開關和輸入端分別與各多路模擬開關的輸出端連接的儀表放大器；還包括依次接于儀表放大器的輸出端與反饋輸入端之間的PI調節器、受控開關和采樣保持器；還包括時序控制電路與地址總線編碼器；地址總線編碼器與各多路模擬開關連接，時序控制電路分別與受控開關的控制端和地址總線編碼器連接，時序控制電路分別用于控制受控開關的通斷和通過控制地址總線編碼器來選通多路模擬開關的通道。

進一步的，儀表放大器的輸出與PI調節器的反相輸入端連接，PI調節器經過受控開關后與采樣保持器的反相輸入端連接，PI調節器和采樣保持器各自的同相輸入端分別接地。

進一步的，儀表放大器包括第一運放器、第二運放器、第三運放器、電阻R₁、電阻R₂、電阻R₃、電阻R₄、電阻R₅、電阻R₆和電阻R_g；第一運放器和第二運放器各自的同相輸入端分別作為儀表放大器的輸入端，第一運放器的反相輸入端經過電阻R_g與第二運放器的反相輸入端連接，電阻R₁接于第一運放器的反相輸入端和輸出端之間，電阻R₂接于第二運放器的反相輸入端和輸出端之間，第一運放器的輸出端經過電阻R₃與第三運放器的同相輸入端連接，第二運放器的輸出端經過電阻R₄與第三運放器的反相輸入端連接，電阻R₅接于第三運放器的同相輸入端和輸出端之間，第三運放器的輸出端作為儀表放大器的輸出端，電阻R₆接于第三運放器的反相輸入端和儀表放大器的反饋輸入端之間；其中，R₁=?R₂，R₃=?R₄，R₅=?R₆。

本發明還提供一種上述多路差分放大電路的精度補償方法，包括如下步驟：

時序控制電路控制受控開關導通，采樣開始；

多路模擬開關的接地通道被選通；

PI調節器調節電壓，使儀表放大器的輸出為零；

采樣保持器保持上一步驟中使儀表放大器的輸出為零的PI調劑器的輸出電壓；

多路模擬開關根據時序控制電路通過地址總線編碼器選定的采樣通道選通該采樣通道。

進一步的，所述精度補償方法包括：

時序控制電路通過地址總線編碼器選定某一采樣通道時，多路模擬開關延時一時間段T_c后選通該采樣通道；

在該時間段T_c內：多路模擬開關的接地通道被選通，PI調節器調節電壓，使儀表放大器的輸出位零；采樣保持器保持該使儀表放大器的輸出為零的PI調劑器的輸出電壓。

本發明具的有益效果是：本發明的多路差分放大電路通過采用采樣保持方式進行原始偏置電壓的有效補償，實現了對由于溫度、模擬開關、運放失調電壓及失調電流等因素引起的采樣誤差的抑制，提高了采樣精度及通道之間的一致性，便于集成。

附圖說明

圖1為本發明實施例的多路差分放大電路的結構示意圖；

圖2為本發明實施例中的儀表放大器的電路結構圖；

圖3為本發明實施例多路差分放大電路及其精度補償方法的控制時序圖。

具體實施方式

下面結合附圖說明及具體實施方式對本發明進一步說明。在本發明的附圖中，同一實施例的相關的多幅附圖中同一個元件將用同一個符號表示。