一种运算放大器的自调零电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及运算放大器校准技术，特别是涉及一种运算放大器的自调零电路。
【背景技术】
[0002]运算放大器的应用十分广泛，在运算放大器的使用过程中，由于其工作原理及受环境的影响，会产生电压漂移，造成无输入电压时也会有失调电压输出，直接影响整个系统的测量灵敏度。为改善运算放大器的电压失调问题，运算放大器常设有调零端，可通过手工调零电路调节失调电压。
[0003]目前，现有的运算放大器的调零电路的结构示意图，如图1所示，Vi为输入电压，Vo为输出电压，两个电源接线端+VCC和-VEE，通过可变电阻R调节两调零端的电流，从而减小运算放大器的输出的失调电压。但是，手工调零操作过程比较繁琐，调节时间较长，精度很难保证；同时运算放大器电路常常内置在治具中，使得手工调零操作存在局限性。
[0004]故，有必要提供一种运算放大器的自调零电路，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种运算放大器的自调零电路，以解决现有运算放大器调零不精确的问题，从而提高测量的灵敏度。
[0006]为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下:
[0007]本发明实施例提供一种运算放大器的自调零电路，其包括:
[0008]运算放大器，包括输入端，输出端，调零端，所述输入端，用于接收输入信号；所述输出端，用于对所述输入信号处理产生输出信号及所述调零端，用于对所述运算放大器进行调零操作；
[0009]模数转换器，用于将所述输出信号转换数字信号；
[0010]微控制单元，用于在所述输入端无输入信号时，根据所述数字信号获取所述输出端的失调电压的电压值，并根据所述失调电压的电压值生成调控信号，其中所述调控信号用于使所述失调电压的电压值小于第一阈值；
[0011]数字电位器，用于根据所述调控信号调节自身的电阻，以对所述运算放大器进行调零。
[0012]在本发明的运算放大器的自调零电路中，所述微控制单元，还用于将所述失调电压的幅值和所述第一阈值比较，生成比较结果，根据所述比较结果生成调控信号。
[0013]在本发明的运算放大器的自调零电路中，所述微控制单元，还用于当所述比较结果为所述失调电压的幅值大于所述第一阈值时，生成调控信号。
[0014]在本发明的运算放大器的自调零电路中，所述数字电位器包括第一数字电位器和第二数字电位器，所述第一数字电位器，用于大幅度地调节电阻；所述第二数字电位器，用于小幅度地调节电阻。
[0015]在本发明的运算放大器的自调零电路中，所述微控制单元，还用于当所述失调电压的幅值大于第二阈值时，对所述第一数字电位器的电阻进行调节，以使所述失调电压的幅值小于等于所述第二阈值；
[0016]当所述失调电压的幅值小于或等于所述第二阈值时，对所述第二数字电位器的电阻进行调节，以使所述失调电压的幅值小于等于所述第一阈值，其中所述第二阈值大于所述第一阈值。
[0017]在本发明的运算放大器的自调零电路中，所述自调零电路还包括温度感应模块，所述温度感应模块，用于检测当前的环境温度，并记录上一次调零操作完成后的初始温度。
[0018]在本发明的运算放大器的自调零电路中，所述微控制单元，还用于根据所述当前的环境温度与所述初始温度生成提示信号，以触发对所述运算放大器进行调零操作。
[0019]在本发明的运算放大器的自调零电路中，所述微控制单元，还用于根据所述当前的环境温度，获得与所述当前的环境温度对应的所述输出端的当前失调电压的电压值；并根据所述初始温度，获得与所述初始温度对应的所述输出端的初始失调电压的电压值；以及根据所述当前失调电压的电压值和所述初始失调电压的电压值生成提示信号，以触发对所述运算放大器进行调零操作。
[0020]在本发明的运算放大器的自调零电路中，所述微控制单元，还用于判断所述当前失调电压的电压值与所述初始失调电压的电压值的差值是否大于第三阈值，生成判断结果O
[0021]在本发明的运算放大器的自调零电路中，所述微控制单元，还用于当所述判断结果为所述当前失调电压的电压值与所述初始失调电压的电压值的差值大于所述第三阈值时，触发对所述运算放大器进行调零操作。
[0022]本发明的运算放大器的自调零电路，通过设计一种改进的自调零电路，解决了现有运算放大器调零不精确的问题，从而提高测量的灵敏度。
[0023]为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:
【附图说明】
[0024]图1为现有的运算放大器的调零电路的结构示意图；
[0025]图2为本发明第一实施例的运算放大器的自调零电路的结构示意图；
[0026]图3为本发明第二实施例的运算放大器的自调零电路的结构示意图；
[0027]图4为本发明第三实施例的运算放大器的自调零电路的结构示意图；
[0028]图5为本发明第三实施例中的温度-失调电压曲线。
【具体实施方式】
[0029]以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
[0030]在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
[0031]请参照图2，图2为本发明第一实施例的运算放大器的自调零电路的结构示意图。
[0032]本发明的运算放大器的自调零电路，包括:运算放大器101，模数转换器102，微控制单元103，数字电位器104，其中运算放大器101，包括输入端，输出端，调零端，所述调零端为两个以及两个电源接线端分别为+VCC和-VEE ;所述输入端接收输入信号Vi，所述输出端对所述输入信号处理产生输出信号Vo ;所述调零端对所述运算放大器101进行调零操作；所述模数转换器102的一端连接所述运算放大器101的输出端，其另一端连接所述微控制单元103的一端；所述微控制单元103的另一端与所述数字电位器104连接；所述数字电位器104连接所述调零端。所述数字电位器104还与所述电源接线端-VEE连接，所述电源接线端-VEE向所述数字电位器104提供电源。
[0033]由于所述运算放大器101的输出信号一般是模拟信号，因此需要通过所述模数转换器102将所述运算放大器101的所述输出信号转换数字信号，实现模数转化。
[0034]在所述运算放大器的自调零电路工作时，先关闭所述运算放大器的输入端，使得所述输入端无输入信号，此时所述微控制单元103根据所述模数转换器102转换得到的所述数字信号，获取所述输出端的失调电压的电压值，并根据所述失调电压的电压值生成调控信号，其中所述调控信号用于使所述失调电压的电压值小于第一阈值，所述第一阈值可根据实际的测量精度的需求设定，所述第一阈值为接近零的值。
[0035]通过所述微控制单元103产生的调控信号，对所述数字电位器104的电阻进行调节，从而对所述运算放大器101进行调零。经过所述微控制单元103的调控，使所述失调电压的电压值满足需求，实现了对运算放大器的调零。
[0036]本发明的运算放大器的自调零电路，通过设计一种改进的自调零电路，解决了现有运算放大器调零不精确的问题，从而提高测量的灵敏度。
[0037]请参照图3，图3为本发明第二实施例的运算放大器的自调零电路的结构示意图。
[0038]结合图3，本发明的运算放大器的自调零电路，包括:运算放大器201，模数转换器202，微控制单元203，数字电位器204，其中运算放大器201，包括输入端，输出端，调零端，两个电源接线端分别为+VCC和-VEE ;所述输入端接收输入信号Vi ;所述输出端对所述输入信号处理产生输出信号Vo ;所述调零端对所述运算放大器201进行调零操作；所述模数转换器202的一端连接所述运算放大器201的输出端，其另一端连接所述微控制单元203的一端；所述微控制单元203的另一端与所述数字电位器204连接；所述数字电位器204连接所述调零端；所述数字电位器204还与所述电源接线端-VEE连接，所述电源接线端-VEE向所述数字电位器204提供电源。
[0039]所述调零端为两个，所述数字电位器204可包括第一数字电位器205和第二数字电位器206，所述第一数字电位器205可以大幅度地调节电阻，所述第二数字电位器206可以小幅度地调节电阻，所述第一数字电位