毫微伏特放大器設(shè)計的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了毫微伏特放大器設(shè)計。一種電路可以包括：具有第一輸入、第二輸入和輸出的運算放大器、在op-amp的輸出和地之間串聯(lián)的第一和第二電阻器、以及多個開關(guān)，多個開關(guān)可配置為在正階段和負階段之間切換該電路。
【專利說明】毫微伏特放大器設(shè)計
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及毫微伏特放大器設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前存在兩種已知技術(shù)，其中毫微伏特儀可以減小放大器偏移漂移。第一個技術(shù)， 通常稱為測零方法并且由圖1圖示，包括兩階段測量：輸入的測量和電路公共端的測量。 兩個測量之間的差可以用于去除放大器A和衰減器的偏移以及測量電路(例如模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC))的偏移。
[0003] 當開關(guān)102處于第一狀態(tài)，例如在Hi (如所示的)，結(jié)果電壓VQUT 1由下式給出：
【權(quán)利要求】
1. 一種電路，包括： 運算放大器（op-amp)，具有第一輸入（ + )、第二輸入（-)和輸出，所述輸出具有輸出電 壓votjt，其中在0P_amP的第一和第二輸入之間存在偏移電壓; 第一電阻器&，具有電稱合到op-amp的輸出的第一末端和第二末端； 第二電阻器R2，電耦合在第一電阻器的第二末端和地之間； 第一開關(guān)，具有第一位置和第二位置，op-amp的第一輸入（+ )在第一位置電稱合到第 一輸入源（Hi), op-amp的第二輸入（-)在第二位置電稱合到第一輸入源（Hi); 第二開關(guān)，具有第一位置和第二位置，op-amp的輸出在第一位置電稱合到op-amp的第 二輸入（_)，op-amp的輸出在第二位置電耦合到第二輸入源（Lo);以及 第三開關(guān)，具有第一位置和第二位置，第二輸入源（Lo)在第一位置電耦合到第一電 阻器的第二末端，第一輸入源（Hi)在第二位置電耦合到第一電阻器的第二末端，其中在第 一和第二輸入源之間存在輸入電壓V IN，并且其中在第一電阻器的第二末端處存在熱電壓 (VT)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其中當?shù)谝?、第二和第三開關(guān)中的每個都處于第一位置時 所述電路處于正階段。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的電路，其中當所述電路處于正階段時，輸出電壓VOTT是VOTT+，并且 進一步其中輸出電壓V OTT+和測量的偏移電壓VM()S的總和由下式確定：
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的電路，其中當?shù)谝?、第二和第三開關(guān)中的每個都處于第二位置時 所述電路處于負階段。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的電路，其中當所述電路處于負階段時，輸出電壓VOTT是VOTT_，并且 進一步其中輸出電壓V OTT_和測量的偏移電壓VM()S的總和由下式確定：
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的電路，其中測量電壓VMeas可以由下式確定：
7. -種電路，包括： 第一運算放大器（op-amp),具有第一輸入（ + )、第二輸入（-)和輸出，其中在第一 op-amp的第一和第二輸入之間存在第一偏移電壓V〇s_A ; 第一電阻器&，具有電稱合到op-amp的輸出的第一末端和第二末端； 第二op-amp,具有電稱合到地的第一輸入、第二輸入（-)和輸出，其中在第二op-amp的 第一和第二輸入之間存在第二偏移電壓V〇s_B ; 第二電阻器R2，電f禹合在第一電阻器的第二末端和第二〇p-amp的輸出之間； 第一開關(guān)，具有第一位置和第二位置，第一 op-amp的第一輸入（+ )在第一位置電f禹合 到第一輸入源（Hi),第一 op-amp的第二輸入（-)在第二位置電稱合到第一輸入源（Hi); 第二開關(guān)，具有第一位置和第二位置，第一 op-amp的輸出在第一位置電稱合到第二 op-amp的第二輸入（-)，第二op-amp的第二輸入（-)在第二位置電稱合到第一輸入源（Hi); 以及 第三開關(guān)，具有第一位置和第二位置，第一電阻器的第二末端在第一位置電耦合到第 二輸入源（Lo)，第一電阻器的第二末端在第二位置電耦合到第二op-amp的第二輸入（-)， 其中在第一和第二輸入源之間存在輸入電壓VIN，其中在第一電阻器的第二末端處存在熱電 壓（VT)，并且進一步其中在第一和第二op-amp的輸出之間存在輸出電壓V QUT。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的電路，其中當?shù)谝弧⒌诙偷谌_關(guān)中的每個都處于第二位置時 所述電路處于正階段。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的電路，其中當所述電路處于正階段時輸出電壓VTOT是VTOT_P，并且 進一步其中輸出電壓V OTT_P和測量的偏移電壓VM()S的總和由下式確定：
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的電路，其中當?shù)谝?、第二和第三開關(guān)中的每個都處于第一位置時 所述電路處于負階段。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的電路，其中當所述電路處于負階段時輸出電壓VOTT是VTOT_N，并 且進一步其中輸出電壓V OTT_N和測量的偏移電壓VM()S的總和由下式確定：
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的電路，其中結(jié)果輸出電壓VOTT可以由下式確定：
13. 根據(jù)權(quán)利要求7的電路，進一步包括第二op-amp的第一輸入和底盤之間的電容。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7的電路，進一步包括所述電路周圍的防護罩。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的電路，其中所述防護罩是法拉第罩。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14的電路，進一步包括所述防護罩和底盤之間的電容。
17. 根據(jù)權(quán)利要求7的電路，進一步包括至少一個附加電阻器，電放置在第一和第二電 阻器之間。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的電路，進一步包括所述電路周圍的防護罩。
【文檔編號】G01R19/25GK104218906SQ201410236660
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月30日
【發(fā)明者】W.C.格克 申請人:基思利儀器公司
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