增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置，包括电压输入端、运算放大器、MCU，所述的装置还包括加法器和辅助电压输入端，所述的加法器输入端分别与电压输入端、辅助电压输入端连接，所述的加法器的输出端与运算放大器的正极输入端连接，所述的运算放大器的输出端与MCU的AD端连接。与现有技术相比，本实用新型具有信号采集范围广、信号采集更加准确等优点。
【专利说明】
増加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及单电源供电的信号采集电路，尤其是涉及一种增加运放输入电压 采集补偿运放失调电压的装置。
【背景技术】
[0002] 在单电源供电的信号采集电路中，如图I ,Input Signal是从OV开始单向增大，当 Input Signal为电压信号时Va点的电压等于Input Signal电压，当Input Signal为电流信 号时Va点的电压等于Input Singnal电流^RSc3Va电压经由运算放大器放大后理想的输出电 压
，但由于运算放大器失调电压Vos的存在，且Vos有正有负，当Vos为正时实 际输出电压
：，当Vos为负时实际输出电压
如图2描述，Vos曲线表不Vos为0时输入输出电压的曲线，Vos H曲线表不运放失调电压最大 时输入输出电压的曲线，Vos L曲线表不运放失调电压最小时输入输出电压的曲线，由于单 电源供电电压是从OV开始，因此当Va小于等于Vos时MCU的A/D端采集到Vo点的电压一直为 0。即此电路的缺点是当Va小于等于Vos时MCU的A/D无法检测出Va点的电压。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种增加运放 输入电压采集补偿运放失调电压的装置。
[0004] 本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0005] -种增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置，包括电压输入端、运算放 大器、M⑶，其特征在于，所述的装置还包括加法器和辅助电压输入端，所述的加法器输入端 分别与电压输入端、辅助电压输入端连接，所述的加法器的输出端与运算放大器的正极输 入端连接，所述的运算放大器的输出端与MCU连接。
[0006] 优选地，所述的辅助电压输入端为输入电压大于等于运算放大器负向失调电压的 电压输入端。
[0007] 优选地，所述的装置还包括电阻RS，该电阻RS-端与电压输入端连接，另一端接 地。
[0008] 优选地，所述的装置还包括电阻R2,该电阻R2-端与运算放大器负极输入端连接， 另一端接地。
[0009] 优选地，所述的装置还包括电阻Rl，该电阻Rl-端接在运算放大器负极输入端与 电阻R2之间，另一端与运算放大器输出端连接。
[0010]优选地，所述的运算放大器的输出端与MCU的AD端连接。
[0011] 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
[0012] 1)信号采集范围广，可以采集到输入信号小于运算放大器负向失调电压的放大信 号。
[0013] 2)信号采集更加准确，可以通过MCU的A/D采集输入信号为OV时的运算放大器放大 后的输出电压和采集输入信号大于OV时的运算放大器放大后的输出电压，利用MCU计算出 实际的输入信号经由运算放大器放大后的电压，使MCU能采集到准确的输入信号值。
[0014] 3)此装置可以修正因运算放大器工作时间长，老化后失调电压飘移带来的运算放 大器的输出电压飘移的问题。
[0015] 4)由于此装置可以修正运算放大器的失调电压，对运算放大器的精度要求不高， 可以选择成本低的运算放大器，来降低成本。
【附图说明】
[0016] 图1为现有技术方案电路图。
[0017] 图2为现有技术方案输入输出电压关系的曲线图。
[0018] 图3为本实用新型技术方案电路图。
[0019] 图4为本实用新型技术方案输入输出电压关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0020] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施 例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所 获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
[0021] -种增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置，包括电压输入端、运算放 大器、M CU、加法器和辅助电压输入端，所述的加法器输入端分别与电压输入端、辅助电压输 入端连接，所述的加法器的输出端与运算放大器的正极输入端连接，所述的运算放大器的 输出端与MCU的AD端连接。
[0022] 对于现有电路中当电压输入端Va的电压小于、运算放大器正极电压Vos时MCU的A/ D无法检测出Va电压的缺点，本实用新型采用在输入信号电压后增加一个加法器使辅助电 压输入端Vr点的电压与Va点的电压叠加为Vb点的电压，如图S 13Vr点的电压须设置为大于等 于运算放大器的负向失调电压，使运算放大器的最小失调电压值与Vos为0时的输入输出电 压曲线一致，如图4，使得输入输出电压的曲线整体向正方向偏移。
[0023] 此时经由运算放大器放大后理想的输出电压
即Vo =
[0024] 当运算放大器失调电压Vos为正时实际输出电压
'即
当运算放大器失调电压Vos为负时实际输出电压
由于Vr电压大于等于运 算放大器负向失调电压即Vr> I-Vos I，固MCU A/D采集到的Vo电压大于0V，此时MCU A/D采集 到的为Va+Vr+Vos叠加放大后的电压。为了使MCU A/D采集到Va点放大后的实际电压，需要 在V a等于0 V时，采集V 〇点的电压，此时运算放大器实际输出电压
，当Va大于OV时MCU A/D采集Va点 放大后的实际电压
，通 过此公式MCU可以计算出Va点放大后的实际电压。
[0025]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种 等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用 新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置，包括电压输入端、运算放大 器、M⑶，其特征在于，所述的装置还包括加法器和辅助电压输入端，所述的加法器输入端分 别与电压输入端、辅助电压输入端连接，所述的加法器的输出端与运算放大器的正极输入 端连接，所述的运算放大器的输出端与MCU连接。2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的辅助电压输入端为输入电压大于等 于运算放大器负向失调电压的电压输入端。3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括电阻RS，该电阻RS-端与电压输入 端连接，另一端接地。4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括电阻R2,该电阻R2-端与运算放大 器负极输入端连接，另一端接地。5. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括电阻Rl，该电阻Rl -端接在运算放 大器负极输入端与电阻R2之间，另一端与运算放大器输出端连接。6. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的运算放大器的输出端与MCU的AD端 连接。
【文档编号】H03F1/30GK205490430SQ201620151076
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月29日
【发明人】张正刚, 杨志民
【申请人】上海鸣志自动控制设备有限公司