【技术实现步骤摘要】
一种自调零运算放大器
本专利技术属于模拟集成电路
，具体涉及一种自调零运算放大器，可以通过与电阻开关阵列结合用于组成可编程增益运算放大器(PGA)。
技术介绍
作为信息技术的入口，传感器起到了信息的获取和转换的重要作用。通常情况下，传感器是将包含多种信息的物理量转换成可以电路识别和处理的电压和电流信号等电信号，而这些电信号一般都是连续变化的模拟信号，因此大规模的数字逻辑运算单元并不能直接进行获取和处理，需要模数转换器ADC将连续的模拟信号转换成离散的数字信号。但是由于传感器的精度和环境的快速变化，传感器的输出信号是十分微弱的小信号，这就需要对信号进行精确放大预处理，这样也能减小ADC的设计难度，同时为了适应不同的应用环境，需要不同倍数的放大；而可编程增益运算放大器PGA由于可以满足上述要求而取得了广泛的应用。可编程增益运算放大器一般由放大器模块、译码器模块和电阻开关阵列模块构成，但是可编程增益运算放大器也有一些问题需要解决。首先可编程增益运算放大器会影响到传感器的输出负载，导致传感器输出信号发生改变，特别是对于电阻式的压力传感器影响很大；其次，可编程增益运算放大器由于会放大电信号，而自身产生的噪声与失调也会参与放大，导致ADC采样到的信号既包含放大后的传感器信号，也包含放大的噪声与失调电压，因此需要可编程增益运算放大器自身能够进行失调校准。
技术实现思路
针对上述可编程增益运算放大器需要对自身进行失调校准的问题，本专利技术提出了一种能够实现自调零的运算放大器，作为构成可编程增益运算放大器的组成部分，实现可编程增益运算放大器的自身失调校准，提高可编程增益运...
【技术保护点】
1.一种自调零运算放大器，包括运算放大模块，所述运算放大模块包括第一开关管和第二开关管构成的差分输入对管，第一开关管的栅极作为所述自调零运算放大器的负向输入端，第二开关管的栅极作为所述自调零运算放大器的正向输入端，所述运算放大模块的输出端作为所述自调零运算放大器的输出端；其特征在于，所述自调零运算放大器还包括自调零模块，所述自调零模块包括第一电容(C1)、第三电容(C3)、第一NMOS管(MS1)、第二NMOS管(MS2)、第三NMOS管(MS5)、第四NMOS管(MS6)、第五NMOS管(MS7)、第六NMOS管(MS8)、第七NMOS管(MS9)、第八NMOS管(MS13)、第九NMOS管(MS14)、第十NMOS管(MS17)、第十一NMOS管(MS18)、第十二NMOS管(MS19)、第十三NMOS管(MS20)、第十四NMOS管(MS21)、第一PMOS管(MPAZ1)、第二PMOS管(MPAZ2)、第三PMOS管(MS3)、第四PMOS管(MS4)、第五PMOS管(MS10)、第六PMOS管(MS11)、第七PMOS管(MS12)、第八PMOS管(MS15)、第九PMOS管...
【技术特征摘要】
1.一种自调零运算放大器，包括运算放大模块，所述运算放大模块包括第一开关管和第二开关管构成的差分输入对管，第一开关管的栅极作为所述自调零运算放大器的负向输入端，第二开关管的栅极作为所述自调零运算放大器的正向输入端，所述运算放大模块的输出端作为所述自调零运算放大器的输出端；其特征在于，所述自调零运算放大器还包括自调零模块，所述自调零模块包括第一电容(C1)、第三电容(C3)、第一NMOS管(MS1)、第二NMOS管(MS2)、第三NMOS管(MS5)、第四NMOS管(MS6)、第五NMOS管(MS7)、第六NMOS管(MS8)、第七NMOS管(MS9)、第八NMOS管(MS13)、第九NMOS管(MS14)、第十NMOS管(MS17)、第十一NMOS管(MS18)、第十二NMOS管(MS19)、第十三NMOS管(MS20)、第十四NMOS管(MS21)、第一PMOS管(MPAZ1)、第二PMOS管(MPAZ2)、第三PMOS管(MS3)、第四PMOS管(MS4)、第五PMOS管(MS10)、第六PMOS管(MS11)、第七PMOS管(MS12)、第八PMOS管(MS15)、第九PMOS管(MS16)、第十PMOS管(MS22)、第十一PMOS管(MS23)、第十二PMOS管(MS24)和第十三PMOS管(M54)，第十三PMOS管(M54)的栅极连接第一偏置电压，其源极连接电源电压(AVDD)，其漏极连接第一PMOS管(MPAZ1)和第二PMOS管(MPAZ2)的源极；第一控制信号(ON1)连接第一NMOS管(MS1)、第三PMOS管(MS3)、第九NMOS管(MS14)和第八PMOS管(MS15)的栅极；所述第一控制信号(ON1)的反相信号(ON1_N)连接第二NMOS管(MS2)、第四NMOS管(MS6)、第八NMOS管(MS13)和第十一NMOS管(MS18)的栅极；第二控制信号(ON)连接第六NMOS管(MS8)、第五PMOS管(MS10)、第七PMOS管(MS12)、第十三NMOS管(MS20)、第十PMOS管(MS22)和第十二PMOS管(MS24)的栅极；所述第二控制信号(ON)的反相信号(ON_N)连接第五NMOS管(MS7)、第七NMOS管(MS9)、第六PMOS管(MS11)、第十二NMOS管(MS19)、第十四NMOS管(MS21)和第十一PMOS管(MS23)的栅极；第三控制信号(AZ_ON)连接第四PMOS管(MS4)、第三NMOS管(MS5)、第九PMOS管(MS16)和第十NMOS管(MS17)的栅极；第一NMOS管(MS1)的漏极连接第二NMOS管(MS2)的漏极并连接所述运算放大模块的输出端，其源极连接第二NMOS管(MS2)的源极、第六NMOS管(MS8)的漏极、第六PMOS管(MS11)的源极、第五NMOS管(MS7)的源极和漏极以及第五PMOS管(MS10)的源极和漏极；第三PMOS管(MS3)的源极连电源电压(AVDD)，其漏极连接第四PMOS管(MS4)的源极；第三NMOS管(MS5)的漏极连接第四PMOS管(MS4)的漏极，其源极连接第四NMOS管(MS6)的漏极；第四NMOS管(MS6)和第十一NMOS管(MS18)的源极连接共模电压(VCM)；第一PMOS管(MPAZ1)的栅极连接第六NMOS管(MS8)的源极、第六PMOS管(MS11)的漏极、第七NMOS管(MS9)的源极和漏极以及第七PMOS管(MS12)的源极和漏极并通过第一电容(C1)后接地(GND)，其漏极连接第一开关管的漏极；第八NMOS管(MS13)的漏极连接第九NMOS管(MS14)的漏极并连接所述共模电压(VCM)，其源极连接第九NMOS管(MS14)的源极、第十三NMOS管(MS20)的漏极、第十一PMOS管(MS23)的源极、第十四NMOS管(MS21)的源极和漏极以及第十二PMOS管(MS24)的源极和漏极；第八PMOS管(MS15)的源极连电源电压(AVDD)，其漏极连接第九PMOS管(MS16)的源极；第十NMOS管(MS17)的漏极连接第九PMOS管(MS16)的漏极，其源极连接第十一NMOS管(MS18)的漏极；第二PMOS管(MPAZ2)的栅极连接第十三NMOS管(MS20)的源极、第十一PMOS管(MS23)的漏极、第十二NMOS管(MS19)的源极和漏极以及第十PMOS管(MS22)的源极和漏极并通过第三电容(C3)后接地(GND)，其漏极连接第二开关管的漏极。2.根据权利要求1所述的自调零运算放大器，其特征在于，所述运算放大模块为两级结构，所述运算放大模块的第一级结构包括第十四PMOS管(MP1)、第十五PMOS管(MP2)、第十六PMOS管(MP4)、第十七PMOS管(MP7)、第十八PMOS管(MP8)、第十九PMOS管(MPC7)、第二十PMOS管(MPC8)、第十五NMOS管(MN1)、第十六NMOS管(MN2)、第十七NMOS管(MNC1)和第十八NMOS管(MNC2)，其中第十四PMOS管(MP1)为所述第一开关管，第十五PMOS管(MP2)为所述第二开关管；第十六PMOS管(MP4)的栅极连接所述第一偏置电压，其源极连接第十七PMOS管(MP7)和第十八PMOS管(MP8)的源极并连接电源电压(AVDD)，其漏极连接第十四PMOS管(MP1)和第十五PMOS管(MP2)的源极；第十九PMOS管(MPC7)的栅极连接第二十PMOS管(MPC8)的栅极并连接第二偏置电压，其源极连接第十七PMOS管(MP7)的漏极，其漏极连接第十七PMOS管(MP7)和第十八PMOS管(MP8)的栅极以及第十七NMOS管(MNC1)的漏极；第二十PM...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐鹤，高昂，李跃峰，张浩松，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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