[发明专利]用于减轻偏移电压的效应的自动校准运算放大器(OP-AMP)系统

说明书

本发明揭示用于减轻偏移电压的效应的自动校准运算放大器(运算放大器)系统。在一个方面，提供一种自动校准运算放大器系统，其使用对应于校准模式的模拟校准信号来补偿对应于放大模式的运算放大器的输出电压信号。包含自动校准电路，其使用逐次近似寄存器SAR控制器，其经配置以响应于模式信号指示所述校准模式，基于所述运算放大器的所述输出电压信号而连续地产生数字值。所述自动校准电路包含数/模转换器DAC，其经配置以响应于所述模式信号指示所述校准模式而将每一连续数字值转换成所述模拟校准信号。将所述模拟校准信号提供到所述运算放大器的辅助差分输入，以在所述放大模式下补偿所述复合偏移电压。

优先权要求

本申请案主张2015年8月14日申请且标题为“用于偏移电压减轻的经自动校准的运算放大器系统(AUTOMATICALLY CALIBRATED OPERATIONAL AMPLIFIER SYSTEMS FOROFFSET VOLTAGE MITIGATION)”第62/205,510号美国临时专利申请的优先权，其内容以全文引用的方式并入本文中。

本申请案还主张2016年3月30日申请且标题为“用于减轻偏移电压的效应的自动校准运算放大器(OP-AMP)系统(AUTOMATICALLY CALIBRATING OPERATIONAL AMPLIFIER(OP-AMP)SYSTEMS FOR MITIGATING EFFECTS OF OFFSET VOLTAGES)”的第15/085,122号美国专利申请案的优先权，其内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明的技术大体上涉及运算放大器，且明确地说，涉及根据偏移电压来校准运算放大器。

背景技术

运算放大器(也称为“op-amp”)是接收差分输入信号并且基于运算放大器的增益产生输出电压的装置。可使用运算放大器来实现各种各样的电路功能，且因此在大电子装置阵列中使用运算放大器。然而，运算放大器的内部组件的制造中的工艺变化可产生改变输出电压的非既定内部偏移电压。以此方式，通过使运算放大器的增益乘以差分输入信号的电压差与存在的任何此类偏移电压的总和相乘来计算运算放大器的输出电压。举例来说，接收第一差分输入V₁和第二差分输入V₂并且具有偏移电压V_OFFSET的运算放大器产生等于A*(V₁-V₂+V_OFFSET)的输出电压V_OUT，其中‘A’表示运算放大器的增益。因此，偏移电压V_OFFSET可增加或减小运算放大器的输出电压V_OUT。

可归于运算放大器的偏移电压V_OFFSET的运算放大器的输出电压V_OUT中的变化可延迟或导致使用运算放大器的电路的其它元件中的误差。以此方式，运算放大器的偏移电压V_OFFSET可导致被设计成对运算放大器的输出电压V_OUT中的变化具有较低容差的电路的降低的性能。因此，使用运算放大器使得偏移电压V_OFFSET对运算放大器的输出电压V_OUT的效应得以减少或避免。

发明内容