一种减小运放输入失调电压的修调电路的制作方法

本实用新型涉及微电子技术领域，具体涉及一种减小运放输入失调电压的修调电路。

背景技术：

作为电子处理系统的基本电路单元，随着信息技术的发展，集成运放的应用已经渗透到各个电子领域。在仪器/仪表、传感器/光电探测等高精密测量领域，面对需要经常处理的nA级微弱电信号，普通的运算放大器已难以有效胜任。特殊的高精密、低失调运算放大器，就成为微弱信号处理的必然选择。由于受到工艺的限制，目前常用的对失调电压的修调手段都是采用片上电阻分段修调，其精度和面积通常都难以取得很好的平衡。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种减小运放输入失调电压的修调电路，可解决现有技术存在的不足，采用一种片上运放结合片外电阻进行修调的方式，通过检测输出电压反馈调节片外高精度电阻的方法来修调输入失调电压。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种减小运放输入失调电压的修调电路，包括片内运算放大器和片外薄膜电阻对，片内运算放大器的输入级是差分输入，片外薄膜电阻对作为差分输入级的负载电路，两者之间通过芯片焊盘和金丝键合线连接。

进一步的，所述的片内运算放大器包括差分输入级电路和单端输出级电路，其中，差分输入级电路包括Q1、Q2和偏置电流Ibias，Q1的基极接正相端输入，Q1的集电极分别接焊盘和单端输出级电路A1的输入端，Q1的发射极分别接偏置电流Ibias的一端和Q2的发射极，Q2的基极接反相输入端，Q2的集电极也分别接焊盘和单端输出级电路A1的另一端输入，偏置电流Ibias的另一端接地；单端输出级电路A1的输出端为运放的输出端OUT。

进一步的，所述的片外薄膜电阻对包括R1和R2，其中R1的一端接电源电压vdd，R1 的另一端接焊盘，R2的一端也接电源电压vdd，R2的另一端也接焊盘。

进一步的，所述的片外薄膜电阻为金属膜电阻，其修调精度为千分之一。

进一步的，所述的片内运算放大器和片外薄膜电阻通过两个焊盘和金线互相键合，通过微组装封装在一个封装管壳内。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型利用片外金属膜电阻进行修调，其修调精度可达所选电阻的千分之一，修调步进最小可达1欧姆。

2、本实用新型用微组装技术封装在一个管壳内，可减小金丝键合线带来的不匹配，键合金丝的寄生电阻最小可达20豪欧姆，可最小程度地减小对输入失调电压的影响。

综上，本实用新型采用片外薄膜电阻进行线性修调，能将输入失调电压减小到100微伏以内，其效果远好于目前主流的片上分段修调方式。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型的一种具体实现电路；

图3为本实用新型电路的测试流程图；

图4为本实用新型失调电压的仿真结果。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实施例的一种减小运放输入失调电压的修调电路包括片内运算放大器和片外薄膜电阻对，片内运算放大器的输入级是差分输入，片外薄膜电阻对作为差分输入级的负载电路，两者之间通过芯片焊盘和金丝键合线连接；片内运算放大器包括差分输入级电路和单端输出级电路，其中，差分输入级电路由Q1、Q2和偏置电流Ibias组成，Q1的基极接正相端输入，Q1的集电极接焊盘和单端输出级电路A1的输入，Q1的发射极接偏置电流Ibias的一端和Q2的发射极，Q2的基极接反相输入端，Q2的集电极也接焊盘和单端输出级电路A1的另一端输入，偏置电流Ibias的另一端接地；单端输出级电路A1的输出端为运放的输出端OUT。片外薄膜电阻对包括R1和R2，其中R1的一端接电源电压vdd，另一端接焊盘，R2的接法同R1；

所述的片外薄膜电阻为金属膜电阻，其修调精度为千分之一。

所述的片内运算放大器和片外薄膜电阻通过两个焊盘和金线互相键合，通过微组装封装在一个封装管壳内。

修调方法参看图2和图3，图2是测试输入失调电压的系统电路图，运算放大器的反相输入端接1M电阻到地，正相输入端接500k电阻到地，其输出端接1M电阻反馈到反相输入端。由运放的“虚短”特性可得：

V_out＝V_in-＝V_in+＝0

所以上电时，该输出电压为输入失调电压的反相1倍放大。修调流程图如图3所示，上电时，测量输出电压是否能满足需求，如果不满足，则用激光对薄膜电阻进行修调，修调完后，再上电测量，如此反复直到失调电压能满足要求，则修调程序结束。

如图4所示：按照薄膜电阻千分之一的修调精度，本实例采用了1.6k的一对电阻，经仿真，其失调电压最小调节步进为94微伏。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围内。