[发明专利]一种零温漂可变摆幅的运算放大器

说明书

本发明提出一种零温漂可变摆幅的运算放大器，包括基准电压电路、偏置电路、补偿电路、对称温度系数电路、修正反馈电路、输入级放大电路以及输出级电路；基准电压电路连接所述补偿电路、对称温度系数电路以及所述输入级放大电路，为所述补偿电路、对称温度系数电路以及所述输入级放大电路提供稳定基准电源；偏置电路连接所述输入级放大电路和输出级电路，并为所述修正反馈电路提供偏置反馈信号；基准电压电路包括前置控制电路；前置控制电路包括多个MOS管以及可变电容C和可变电阻R；通过调节所述前置控制电路的可变电容C和可变电阻R，使得所述对称温度系数电路的输入基准电压值变化，从而控制所述输出级电路的摆幅。

技术领域

本发明属于放大器技术领域，尤其涉及一种零温漂可变摆幅的运算放大器。

背景技术

运算放大器是集成电路的基本模块之一，也是最关键的模块之一，无论是在数字电路、模拟电路还是数模混合电路中，我们都能看见它的身影。随着模拟电路的不断发展，高精度低失调运算放大器越来越受到人们的重视。在很多领域中，不同的应用场合对运算放大器提出了更加严格的要求，比如在一些传感器以及高精度测量器材的采集信号部分的电路中，运用的运放需要有高共模抑制比，低失调以及低温漂系数，以及较高的开环增益。常规的运算放大器由于其失调电压大，温漂系数高使得它们无法应用于上述领域中。

精密运放要求低失调、低噪声、低温漂甚至零温漂，一般应用于精密仪器，传感器等。如今随着技术的进步，很多公司都推出了失调电压非常小的运放，例如TI的OPA2189，其失调电压只有5μV，失调电压温漂仅有0.005μV/℃；而Maxim也已经推出零温漂、满摆幅运算放大器MAX9617/MAX9618,可理想用于高精度和低静态电流的医疗设备。

在具体实现中，要实现零温漂基准，就要得到正温度系数电压和负温度系数电压，两者相互抵消可产生温漂很小的基准电压。

中国发明专利申请CN201911169917.3提出一种适应于小信号高噪声的零温漂运算放大器，其结构包括：电流镜，给后级电路提供高质量的电流；JFET输入差分对，完成对高噪声、小信号的拾取；JFET信号放大整形，实现对输入差分对的输出信号整形和放大；输出缓冲，对JFET信号放大整形输出的信号缓冲放大输出。

中国实用新型专利CN211979540U公开一种简易的零温漂电流偏置电路，包括电阻R1、电阻R2、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、MOS管N1、MOS管N2和MOS管N3，所述电阻R1的一端连接电阻R2、三极管Q2的发射极和电源VCC，电阻R1的另一端连接三极管Q1的发射极，电阻R2的另一端连接三极管Q5的发射极，该实用新型声称的有益效果是：电路结构简单，性能参数稳定可靠；产生的偏置电流将不再受生产工艺的波动而影响，且产生的偏置电流受温度变化影响小，在-40℃～120℃的温度范围内变化量仅为1.4％左右；电路所需器件少，芯片版图面积可以减小80％以上。

然而，当前的运算放大器电路在温漂系数以及摆幅输出上，仍然有较大的的改进空间。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种零温漂可变摆幅的运算放大器，包括基准电压电路、偏置电路、补偿电路、对称温度系数电路、修正反馈电路、输入级放大电路以及输出级电路；基准电压电路连接所述补偿电路、对称温度系数电路以及所述输入级放大电路，为所述补偿电路、对称温度系数电路以及所述输入级放大电路提供稳定基准电源；偏置电路连接所述输入级放大电路和输出级电路，并为所述修正反馈电路提供偏置反馈信号；基准电压电路包括前置控制电路；前置控制电路包括多个MOS管以及可变电容C和可变电阻R。

基于本发明的更具体的技术方案，通过调节所述前置控制电路的可变电容C和可变电阻R，使得所述对称温度系数电路的输入基准电压值变化，从而控制所述输出级电路的输出摆幅，所述输出摆幅包括满摆幅。

具体而言，本发明提出一种零温漂可变摆幅的运算放大器，所述运算放大器包括基准电压电路、偏置电路、补偿电路、对称温度系数电路以及修正反馈电路；