[發(fā)明專利]一種高精度自動調(diào)零帶系基準電路及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011393375.0
• 申請日: 2020-12-05
• 公開（公告）號: CN112731997A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 劉若曦;田澤;劉敏俠;邵剛;郎靜;陳智;鄧廣真
• 申請（專利權(quán)）人: 西安翔騰微電子科技有限公司
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46
• 代理公司: 西安匠成知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 61255
• 代理人: 商宇科

本發(fā)明涉及一種高精度自動調(diào)零帶系基準電路及方法。本發(fā)明包括雙差分輸入運放A1和偏置管P1，雙差分輸入運放A1的輸入端包括4個輸入端口，為兩對正輸入端和負輸入端，雙差分輸入運放A1的輸出端接偏置管P1，基準電路還包括5個放大開關(guān)S1、4個調(diào)零開關(guān)S2和兩個接地存儲電容。本發(fā)明在帶系基準電路中引入自動調(diào)零功能，具有減小運放失調(diào)電壓，改善帶系基準的輸出電壓精度的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空、航海和航天等領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度自動調(diào)零帶系基準電路及方法。

背景技術(shù)

參見圖1，現(xiàn)有技術(shù)采用雙差分輸入運放A1與二階補償運放A2構(gòu)成的二階溫度補償結(jié)構(gòu)，從而改善基準的溫度特性，提高精度。采用二階以上溫度補償可以很好的改善基準的溫度特性，但是前提是雙差分輸入運放A1是理想運放，即沒有輸入失調(diào)。但在現(xiàn)實中，輸入端存在失調(diào)致使基準電壓的精度無法進一步提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，而提供一種高精度自動調(diào)零帶系基準電路及方法，在帶系基準電路中引入自動調(diào)零功能，減小運放失調(diào)電壓，改善帶系基準的輸出電壓精度。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：本發(fā)明為一種高精度自動調(diào)零帶系基準電路，包括雙差分輸入運放A1和偏置管P1，雙差分輸入運放A1的輸入端包括4個輸入端口，為兩對正輸入端和負輸入端，雙差分輸入運放A1的輸出端接偏置管P1，其特殊之處在于：所述基準電路還包括5個放大開關(guān)S1、4個調(diào)零開關(guān)S2和兩個接地存儲電容，雙差分輸入運放A1的兩對正輸入端和負輸入端之間各接一個調(diào)零開關(guān)S2，兩個正輸入端處，在正輸入端和負輸入端之間的調(diào)零開關(guān)S2之前，分別各自再接一個放大開關(guān)S1，雙差分輸入運放A1上增設一對輔助正輸入端和輔助負輸入端，輔助正輸入端接一個接地存儲電容，輔助負輸入端接一個接地存儲電容，輔助正輸入端接雙差分輸入運放A1的輸出端，雙差分輸入運放A1的輸出端接偏置管P1的通路與輔助正輸入端接雙差分輸入運放A1的輸出端的通路的接點為接點X，輔助負輸入端接偏置管P1，雙差分輸入運放A1的輸出端接偏置管P1的通路與輔助負輸入端接偏置管P1的通路的接點為接點Y，靠近輔助正輸入端和輔助負輸入端之間接一個放大開關(guān)S1，輔助負輸入端緊接輔助正輸入端和輔助負輸入端之間的放大開關(guān)S1之后再并聯(lián)一個放大開關(guān)S1和一個調(diào)零開關(guān)S2，并聯(lián)后接入接點Y，輔助正輸入端緊接輔助正輸入端和輔助負輸入端之間的放大開關(guān)S1之后接一個調(diào)零開關(guān)S2，然后接入接點X，接點X和接點Y之間接有一個放大開關(guān)S1。

優(yōu)選的，基準電路還包括有一個接地濾波電容，接地濾波電容接入接點X和接點Y之間，接地濾波電容用于較小開關(guān)過程中的信號毛刺。

優(yōu)選的，輔助正輸入端的接地存儲電容和輔助負輸入端的接地存儲電容具有相同容值。

一種實現(xiàn)上述的高精度自動調(diào)零帶系基準電路的方法，其特殊之處在于：該方法包括以下步驟：

1)將4個調(diào)零開關(guān)S2全部導通，5個放大開關(guān)S1全部斷開時，為調(diào)零失調(diào)采樣階段，將兩對正輸入端和負輸入端的失調(diào)采樣存儲至輔助正輸入端和輔助負輸入端的接地存儲電容；

2)將5個放大開關(guān)S1全部導通，4個調(diào)零開關(guān)S2全部斷開時，為輸出階段，將采樣的失調(diào)從輔助正輸入端和輔助負輸入端輸入，補償輸出端，改善輸出精度。

本發(fā)明提供的高精度自動調(diào)零帶系基準電路及方法，在現(xiàn)有的二階溫度補償結(jié)構(gòu)中加入九個開關(guān)、在雙差分輸入運放A1上添加輔助輸入端以及三個接地存儲電容，其中九個開關(guān)分為兩組由相位為180°的非交疊時鐘控制，開關(guān)S1為放大功能時接通稱為放大開關(guān)S1，開關(guān)S2為調(diào)零階段開通稱為調(diào)零開關(guān)S2，來實現(xiàn)自動調(diào)零，因此本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明采用自動調(diào)零的方法，降低運放的失調(diào)電壓，提高基準的輸出精度，從而使基準電壓的精度進一步提升。

2、本發(fā)明使用很少芯片面積就可以很大程度改善輸入失調(diào)帶來的帶系基準精度問題。

附圖說明