本實(shí)用新型涉及一種用于消除運(yùn)算放大器失調(diào)電壓影響的電路,具體講是一種運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路。
背景技術(shù):
理論上講,如果運(yùn)放兩個(gè)輸入端上的電壓均為0V,則輸出端電壓也應(yīng)該等于0V。但事實(shí)上,輸出端總有一些電壓,該電壓稱為失調(diào)電壓Vos;或者我們定義為使輸出端為0V,所需加于輸入端的補(bǔ)償電壓叫做失調(diào)電壓Vos。運(yùn)放由許多晶體管組成,其摻雜工藝參差不齊,導(dǎo)致輸入差分電路不完全對(duì)稱,產(chǎn)生失調(diào)電壓;另外,溫度的變化也會(huì)導(dǎo)致失調(diào)電壓的產(chǎn)生,且電壓變化是變化的。在實(shí)際電路中,由于失調(diào)電壓的存在,將會(huì)導(dǎo)致輸出電壓的偏差,從而影響整個(gè)電路采樣或檢測(cè)的精準(zhǔn)性,對(duì)電路控制產(chǎn)生不利的影響。因此,基于上述原因,亟待需要一種運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路,該運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路能夠有效地消除運(yùn)輸放大器所產(chǎn)生的失調(diào)電壓,以解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是,提供一種運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路,該運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路能夠有效地消除失調(diào)電壓。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是,提供一種運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路,包括運(yùn)放U1以及電阻R5、R6、R7、R8、R9,所述運(yùn)放U1的同相端與電阻R7的一端、電阻R8的一端連接;所述電阻R7的另一端與電源正極連接;所述電阻R8的另一端與信號(hào)輸入端、電阻R9的一端連接;所述電阻R9的另一端與公共接地端連接;所述電阻R6的一端與運(yùn)放U1的輸出端連接,所述電阻R6的另一端與運(yùn)放U1的反相端連接;所述運(yùn)放U1的反相端還與電阻R5的另一端連接;所述的運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路還包括一能消除失調(diào)電壓的第二運(yùn)放電路,所述的第二運(yùn)放電路與電阻R5的另一端連接。
所述的第二運(yùn)放電路包括運(yùn)放U2、電阻R1、R2、R3、R4;所述運(yùn)放U1的型號(hào)與運(yùn)放U2的型號(hào)相同;所述電阻R4的阻值與所述電阻R5的阻值相同;所述電阻R3的阻值與所述電阻R6的阻值相同;所述運(yùn)放U2的輸出端與電阻R5的另一端連接;所述運(yùn)放U2的反相端與電阻R3的一端、電阻R4的一端連接;所述電阻R3的另一端與公共接地端連接;所述電阻R4的另一端與運(yùn)放U2的輸出端連接;所述運(yùn)放U2的同相端與電阻R1的一端、電阻R2的一端連接;所述電阻R1的另一端與電源的正極連接;所述電阻R2的另一端與公共接地端連接。
所述的第二運(yùn)放電路還包括一電容C1,所述電容C1的一端與電阻R2的一端連接,所述電容C1的另一端與公共接地端連接。
所述的第二運(yùn)放電路還包括一電解電容C2,所述電解電容C2的一端與電源正極連接,所述電解電容C2的另一端與公共接地端連接。
所述電阻R6的阻值大于電阻R5的阻值。
采用以上結(jié)構(gòu)后,本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):
本實(shí)用新型運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路還包括一能消除失調(diào)電壓的第二運(yùn)放電路,所述的第二運(yùn)放電路與電阻R5的另一端連接。該電路通過第二運(yùn)放電路與第一運(yùn)放電路的相互作用而消除失調(diào)電壓,從而避免失調(diào)電壓對(duì)其它電路(如采樣電路)產(chǎn)生影響,保證了其它電路的工作可靠性。
進(jìn)一步地,所述的第二運(yùn)放電路還包括一電容C1,所述電容C1的一端與電阻R2的一端連接,所述電容C1的另一端與電阻R2的另一端連接。電容C1的設(shè)置能夠有效進(jìn)行濾波,從而提高本實(shí)用新型運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路的工作可靠性。
進(jìn)一步地,所述的第二運(yùn)放電路還包括一電解電容C2,所述電解電容C2的一端與電源正極連接,所述電解電容C2的另一端與公共接地端連接。電容C2的設(shè)置能夠有效進(jìn)行濾波,從而提高本實(shí)用新型運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路的工作可靠性。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路的電路原理圖。
圖2是本實(shí)用新型運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
如圖1所示,本實(shí)用新型一種運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路,包括運(yùn)放U1以及電阻R5、R6、R7、R8、R9,所述運(yùn)放U1的同相端與電阻R7的一端、電阻R8的一端連接;所述電阻R7的另一端與電源正極連接;所述電阻R8的另一端與信號(hào)輸入端、電阻R9的一端連接;所述電阻R9的另一端與公共接地端連接;所述電阻R9為毫歐功率電阻,目的是采樣IPM大電流信號(hào);所述電阻R6的一端與運(yùn)放U1的輸出端連接,所述電阻R6的另一端與運(yùn)放U1的反相端連接;所述運(yùn)放U1的反相端還與電阻R5的另一端連接;所述的運(yùn)放失調(diào)電壓消除電路還包括一能消除失調(diào)電壓的第二運(yùn)放電路,所述的第二運(yùn)放電路與電阻R5的另一端連接。電源正極為5V。
如圖2所示,所述的第二運(yùn)放電路包括運(yùn)放U2、電阻R1、R2、R3、R4;所述電阻R4的阻值與所述電阻R5的阻值相同;所述電阻R3的阻值與所述電阻R6的阻值相同;所述運(yùn)放U2的輸出端與電阻R5的另一端連接;所述運(yùn)放U2的反相端與電阻R3的一端、電阻R4的一端連接;所述電阻R3的另一端與公共接地端連接;所述電阻R4的另一端與運(yùn)放U2的輸出端連接;所述運(yùn)放U2的同相端與電阻R1的一端、電阻R2的一端連接;所述電阻R1的另一端與電源的正極連接;所述電阻R2的另一端與公共接地端連接。在本實(shí)施例中,是對(duì)IPM發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行放大,為了消除干擾,因此還增加了電容C3。所述運(yùn)放U1的型號(hào)與運(yùn)放U2的型號(hào)相同,屬于同一個(gè)IC雙運(yùn)放封裝。
所述的第二運(yùn)放電路還包括一電容C1,所述電容C1的一端與電阻R2的一端連接,所述電容C1的另一端與公共接地端連接。
所述的第二運(yùn)放電路還包括一電解電容C2,所述電解電容C2的一端與電源正極連接,所述電解電容C2的另一端與公共接地端連接。
所述電阻R6的阻值大于電阻R5的阻值,目的在于能夠放大采樣的小信號(hào)。
如圖1所示,分別在圖1中設(shè)置三個(gè)點(diǎn),分別命名為Vref、Va、Vb、Vout四個(gè)電壓點(diǎn),Vos為失調(diào)電壓;設(shè)置I為IPM的輸出電流,i為流過R8的電流;
其中(1)Vref=5*R2/(R1+R2);
(2)i=(5-Vb)/R7,則Vb=R8*i+R9*(I+i)=Vb=R8*(5-Vb)/R7+R9*(I+(5-Vb)/R7),也就是Vb=((R8+R9)*5+R7*R9*I)/(R7+R8+R9);
(3)Va*R3/(R3+R4)=Vref+Vos,則Va=(1+R4/R3)*(Vref+Vos)=(1+R4/R3)*(5*R2/(R1+R2)+Vos);
(4)(Vout-Va)*R5/(R5+R6)+Va=Vb+Vos,則Vout=(1+R6/R5)*Vb+(1+R6/R5)*Vos-R6/R5*Va;
將上述(1)、(2)、(3)式帶入(4)式中,可得到:
Vout={(1+R6/R5)*((R8+R9)/(R7+R8+R9))-(R6/R5+(R4*R6)/(R3*R5))*(R2/(R1+R2))}*5+{(1+R6/R5)*(R7*R9/(R7+R8+R9))}*I+{(1+R6/R5)-(R6/R5+(R4*R6)/(R3*R5))}*Vos,這樣當(dāng)所述電阻R4的阻值與所述電阻R5的阻值相同以及所述電阻R3的阻值與所述電阻R6的阻值相同時(shí),第二值為0,從而消除了失調(diào)電壓。
以上僅就本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例作了說明,但不能理解為是對(duì)權(quán)利要求的限制。本實(shí)用新型不僅限于以上實(shí)施例,其具體結(jié)構(gòu)允許有變化。但凡在本實(shí)用新型獨(dú)立權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。