增加運放輸入電壓采集補償運放失調電壓的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種增加運放輸入電壓采集補償運放失調電壓的裝置，包括電壓輸入端、運算放大器、MCU，所述的裝置還包括加法器和輔助電壓輸入端，所述的加法器輸入端分別與電壓輸入端、輔助電壓輸入端連接，所述的加法器的輸出端與運算放大器的正極輸入端連接，所述的運算放大器的輸出端與MCU的AD端連接。與現有技術相比，本實用新型具有信號采集范圍廣、信號采集更加準確等優點。
【專利說明】
増加運放輸入電壓采集補償運放失調電壓的裝置
技術領域
[0001] 本實用新型涉及單電源供電的信號采集電路，尤其是涉及一種增加運放輸入電壓 采集補償運放失調電壓的裝置。
【背景技術】
[0002] 在單電源供電的信號采集電路中，如圖I ,Input Signal是從OV開始單向增大，當 Input Signal為電壓信號時Va點的電壓等于Input Signal電壓，當Input Signal為電流信 號時Va點的電壓等于Input Singnal電流^RSc3Va電壓經由運算放大器放大后理想的輸出電 壓
，但由于運算放大器失調電壓Vos的存在，且Vos有正有負，當Vos為正時實 際輸出電壓
：，當Vos為負時實際輸出電壓
如圖2描述，Vos曲線表不Vos為0時輸入輸出電壓的曲線，Vos H曲線表不運放失調電壓最大 時輸入輸出電壓的曲線，Vos L曲線表不運放失調電壓最小時輸入輸出電壓的曲線，由于單 電源供電電壓是從OV開始，因此當Va小于等于Vos時MCU的A/D端采集到Vo點的電壓一直為 0。即此電路的缺點是當Va小于等于Vos時MCU的A/D無法檢測出Va點的電壓。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種增加運放 輸入電壓采集補償運放失調電壓的裝置。
[0004] 本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：
[0005] -種增加運放輸入電壓采集補償運放失調電壓的裝置，包括電壓輸入端、運算放 大器、M⑶，其特征在于，所述的裝置還包括加法器和輔助電壓輸入端，所述的加法器輸入端 分別與電壓輸入端、輔助電壓輸入端連接，所述的加法器的輸出端與運算放大器的正極輸 入端連接，所述的運算放大器的輸出端與MCU連接。
[0006] 優選地，所述的輔助電壓輸入端為輸入電壓大于等于運算放大器負向失調電壓的 電壓輸入端。
[0007] 優選地，所述的裝置還包括電阻RS，該電阻RS-端與電壓輸入端連接，另一端接 地。
[0008] 優選地，所述的裝置還包括電阻R2,該電阻R2-端與運算放大器負極輸入端連接， 另一端接地。
[0009] 優選地，所述的裝置還包括電阻Rl，該電阻Rl-端接在運算放大器負極輸入端與 電阻R2之間，另一端與運算放大器輸出端連接。
[0010]優選地，所述的運算放大器的輸出端與MCU的AD端連接。
[0011] 與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：
[0012] 1)信號采集范圍廣，可以采集到輸入信號小于運算放大器負向失調電壓的放大信 號。
[0013] 2)信號采集更加準確，可以通過MCU的A/D采集輸入信號為OV時的運算放大器放大 后的輸出電壓和采集輸入信號大于OV時的運算放大器放大后的輸出電壓，利用MCU計算出 實際的輸入信號經由運算放大器放大后的電壓，使MCU能采集到準確的輸入信號值。
[0014] 3)此裝置可以修正因運算放大器工作時間長，老化后失調電壓飄移帶來的運算放 大器的輸出電壓飄移的問題。
[0015] 4)由于此裝置可以修正運算放大器的失調電壓，對運算放大器的精度要求不高， 可以選擇成本低的運算放大器，來降低成本。
【附圖說明】
[0016] 圖1為現有技術方案電路圖。
[0017] 圖2為現有技術方案輸入輸出電壓關系的曲線圖。
[0018] 圖3為本實用新型技術方案電路圖。
[0019] 圖4為本實用新型技術方案輸入輸出電壓關系的曲線圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施 例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所 獲得的所有其他實施例，都應屬于本實用新型保護的范圍。
[0021] -種增加運放輸入電壓采集補償運放失調電壓的裝置，包括電壓輸入端、運算放 大器、M CU、加法器和輔助電壓輸入端，所述的加法器輸入端分別與電壓輸入端、輔助電壓輸 入端連接，所述的加法器的輸出端與運算放大器的正極輸入端連接，所述的運算放大器的 輸出端與MCU的AD端連接。
[0022] 對于現有電路中當電壓輸入端Va的電壓小于、運算放大器正極電壓Vos時MCU的A/ D無法檢測出Va電壓的缺點，本實用新型采用在輸入信號電壓后增加一個加法器使輔助電 壓輸入端Vr點的電壓與Va點的電壓疊加為Vb點的電壓，如圖S 13Vr點的電壓須設置為大于等 于運算放大器的負向失調電壓，使運算放大器的最小失調電壓值與Vos為0時的輸入輸出電 壓曲線一致，如圖4，使得輸入輸出電壓的曲線整體向正方向偏移。
[0023] 此時經由運算放大器放大后理想的輸出電壓
即Vo =
[0024] 當運算放大器失調電壓Vos為正時實際輸出電壓
'即
當運算放大器失調電壓Vos為負時實際輸出電壓
由于Vr電壓大于等于運 算放大器負向失調電壓即Vr> I-Vos I，固MCU A/D采集到的Vo電壓大于0V，此時MCU A/D采集 到的為Va+Vr+Vos疊加放大后的電壓。為了使MCU A/D采集到Va點放大后的實際電壓，需要 在V a等于0 V時，采集V 〇點的電壓，此時運算放大器實際輸出電壓
，當Va大于OV時MCU A/D采集Va點 放大后的實際電壓
，通 過此公式MCU可以計算出Va點放大后的實際電壓。
[0025]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限 于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到各種 等效的修改或替換，這些修改或替換都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用 新型的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種增加運放輸入電壓采集補償運放失調電壓的裝置，包括電壓輸入端、運算放大 器、M⑶，其特征在于，所述的裝置還包括加法器和輔助電壓輸入端，所述的加法器輸入端分 別與電壓輸入端、輔助電壓輸入端連接，所述的加法器的輸出端與運算放大器的正極輸入 端連接，所述的運算放大器的輸出端與MCU連接。2. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的輔助電壓輸入端為輸入電壓大于等 于運算放大器負向失調電壓的電壓輸入端。3. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括電阻RS，該電阻RS-端與電壓輸入 端連接，另一端接地。4. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括電阻R2,該電阻R2-端與運算放大 器負極輸入端連接，另一端接地。5. 根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括電阻Rl，該電阻Rl -端接在運算放 大器負極輸入端與電阻R2之間，另一端與運算放大器輸出端連接。6. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的運算放大器的輸出端與MCU的AD端 連接。
【文檔編號】H03F1/30GK205490430SQ201620151076
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月29日
【發明人】張正剛, 楊志民
【申請人】上海鳴志自動控制設備有限公司