[发明专利]一种带DCOC校准的可编程增益放大电路及实现方法

说明书

本发明公开了一种带DCOC校准的可编程增益放大电路及实现方法,其中一种带DCOC校准的可编程增益放大电路包括：可编程增益放大电路的输入端通过电阻与信号输入端连接，所述可编程增益放大电路的同相输出端与DCOC直流失调消除电路的正输入端连接，所述可编程增益放大电路的反向输出端与所述DCOC直流失调消除电路的负输入端连接，所述DCOC直流失调消除电路的输出端分别与所述可编程增益放大电路的输入端和所述信号输入端连接。本发明使用两级增益可调的PGA级联形式实现了整体12bits可调，增益范围1～4096倍的动态增益范围，并且能够消除在可编程放大电路输入端的直流失调电压。

技术领域

本发明属于运算放大器领域，尤其涉及一种带DCOC校准的可编程增益放大电路及实现方法。

背景技术

在宏观世界中，包含信息的物理现象例如声波，电磁波是连续的模拟信号，因此对于数字模块来说，处理这些连续信号会产生不同程度的困难，甚至会出现错误数据，因此，需要专门的将模拟信号离散采样并进行有效量化成数字信号的模块来处理这些信息，即利用专门的模数转换器作为连接模拟模块与数字模块信息通路所必要的转换功能模块。然而对于ADC来说，也是有其性能的局限性，因为信息采集端通常是用传感器来将各种不同的物理量转换成包含信息的电学信号。首先，这些电学信号通常受限于传感器的输出功率，使得输出信号非常微弱，对于ADC的精确量化是一个非常大的挑战。其次，传感器的状态很容易受到外界环境的干扰，导致输出信号中噪声和失调等干扰信息功率会非常大，因此首先需要在传感器与ADC之间加入放大器，对传感器的输出信号进行放大，缓解因ADC的量化精度造成的设计压力，同时还可以针对不同的应用放大，以适应ADC的性能，同时还需要处理掉传感器的失调，提高场合和精度需要，实现多种放大倍数的调节，增加通用性。因此可编程增益运算放大器,用来对信号强度进行不同程度的信号处理的精度，可以很好的满足设计需要。可编程放大器越来越多应用于各类传感器的采集电路中，是信号处理链中至关重要的一个环节。对于可编程增益运算放大器，其核心的功能之一是放大倍数可调，因此通过调整放大倍数实现方式来进行划分主要分可分为跨导可编程、负载可编程、反馈网络可编程。

对于传统的可编程增益放大器使用传统结构的运算放大器作为增益提供，其缺点在于输入电压摆幅较窄，不能做到对大信号的采集，无法将大信号在不失真的情况下输出传输到后级电路。导致对输入信号的范围存在一定要求，。并且，在输出电压摆幅方面，由于传统的运放限制，不能做到将采集的微弱信号放大到较大较理想的幅度输出。

同时可编程放大器作为放大器的一类分支，存在放大器普遍都有的失调电压的问题，失调电压的出现会使得电路整体出现误差，不能真实地将输入值反映出来。而可编程增益放大器是使用一套电路对不同信号可编程地实现不同增益倍数的放大，失调电压问题更是突出。

发明内容

本发明的目的在于提出一种带DCOC校准的可编程增益放大电路器及实现方法，消除在可编程放大电路输入端的直流失调电压。

一方面为实现上述目的，本发明提供了一种带DCOC校准的可编程增益放大电路，包括：可编程增益放大电路的输入端通过电阻与信号输入端连接，所述可编程增益放大电路的同相输出端与DCOC直流失调消除电路的正输入端连接，所述可编程增益放大电路的反向输出端与所述DCOC直流失调消除电路的负输入端连接，所述DCOC直流失调消除电路的输出端分别与所述可编程增益放大电路的输入端和所述信号输入端连接。

可选的，所述可编程增益放大电路包括第一可变增益运算放大器模块和第二可变增益运算放大器模块；

所述第一可变增益运算放大器模块的同相输出端与所述第二可变增益运算放大器模块的同相输入端连接，所述第一可变增益运算放大器模块的反向输出端与所述第二可变增益运算放大器模块的反向输入端连接。

可选的，所述可编程增益放大电路的输入端通过电阻与信号输入端连接包括：