專利名稱：運算放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運算放大器，更具體涉及運算放大器的偏置電壓的消除。
技術(shù)背景
在測量傳感器元件等產(chǎn)生的微小電壓的半導(dǎo)體裝置中，為放大微小電壓而使用運 算放大器。為了高精度地測量，需要減小運算放大器的典型的誤差因素即偏置電壓的影響。 作為減小偏置電壓的技術(shù)，發(fā)明了具備自補償偏置電壓的功能的帶偏置電壓消除功能的運 算放大器。
傳統(tǒng)的帶偏置電壓消除功能的運算放大器，具備主運算放大器和補償用運算放大 器，通過測量并補償主運算放大器的偏置電壓，實現(xiàn)偏置電壓的補償(例如，參照專利文獻 1)。
圖4是傳統(tǒng)的偏置電壓消除運算放大器的電路圖。與非反相輸入端子101及反相 輸入端子102連接的主放大器117包括互導(dǎo)放大器107及108和互阻(transimpedance)放 大器113?；?dǎo)放大器108中，非反相輸入端子與電容器111連接。經(jīng)由反相輸入端子102 及開關(guān)103連接至非反相輸入端子101的補償用放大器118，具備互導(dǎo)放大器109及110和 互阻放大器114。在互導(dǎo)放大器109的二個輸入端子之間連接有開關(guān)104。互導(dǎo)放大器110 中，反相輸入端子與電容器112連接。互阻放大器114的輸出端子經(jīng)由開關(guān)115連接至電 容器111，并經(jīng)由開關(guān)116連接至電容器112。主放大器117中，在輸入端子存在偏置電壓 105。補償用放大器118中，在輸入端子存在偏置電壓106。
開關(guān)103及115在時鐘Φ2模式時連接。開關(guān)104及116在時鐘Φ1模式時連 接。時鐘Φ 1模式是對補償用放大器118的偏置電壓106進行補償?shù)哪Ｊ?。時鐘Φ2模式 是對主放大器117的偏置電壓105進行補償?shù)哪Ｊ健?br> 圖4的偏置電壓消除運算放大器通過交互地進行時鐘Φ 1模式與時鐘Φ2模式， 由補償用放大器118對主放大器117的偏置電壓進行補償。
接著，說明圖4的偏置電壓消除運算放大器的動作。在此，設(shè)互導(dǎo)放大器的互導(dǎo)為 gm、互阻放大器的互阻為R。
在時鐘Φ 1模式中，用互導(dǎo)放大器109測定補償用放大器的偏置電壓106 (Voff，η) 的值，并將其信息向電容器112保存。補償用放大器118的輸出端子120的輸出電壓(Vout， η)由下式表示。
權(quán)利要求
1.一種運算放大器，具備將輸入端子共用地連接的主放大器和偏置補償用放大器，其 特征在于所述主放大器具備測定用的第一互導(dǎo)放大器、偏置補償用的第二互導(dǎo)放大器、及與所 述第二互導(dǎo)放大器的輸入端子連接的第一電容，所述偏置補償用放大器具備測定用的第三互導(dǎo)放大器、偏置補償用的第四互導(dǎo)放大 器、及與所述第四互導(dǎo)放大器的一個輸入端子連接的第二電容，使輸出端子連接至所述第 一電容，在所述偏置補償用放大器的所述第四互導(dǎo)放大器的另一輸入端子具備偏置電壓調(diào)整 電路，對與所述輸入端子連接的元件的偏置進行補償。
2.如權(quán)利要求1所述的運算放大器，其特征在于所述運算放大器具備在所述第三互導(dǎo)放大器的一個輸入端子與另一輸入端子之間設(shè) 置的第一開關(guān)；以及在所述第一互導(dǎo)放大器的一個輸入端子與所述第三互導(dǎo)放大器的一個 輸入端子之間設(shè)置的第二開關(guān)，所述偏置補償用放大器具備在所述輸出端子與所述第二電容之間設(shè)置的第三開關(guān)； 以及在所述輸出端子與所述第一電容之間設(shè)置的第四開關(guān)，所述偏置電壓調(diào)整電路具備電壓源、與接地連接的第五開關(guān)、及與所述電壓源連接的 第六開關(guān)，所述第一開關(guān)和所述第三開關(guān)和所述第五開關(guān)同時開合，所述第二開關(guān)和所述第四開 關(guān)和所述第六開關(guān)同時開合。
3.—種運算放大器，具備將輸入端子共用地連接的主放大器和偏置補償用放大器，其 特征在于所述主放大器具備測定用的第一互導(dǎo)放大器、偏置補償用的第二互導(dǎo)放大器、及與所 述第二互導(dǎo)放大器的輸入端子連接的第一電容，所述偏置補償用放大器具備測定用的第三互導(dǎo)放大器、偏置補償用的第四互導(dǎo)放大 器、及與所述第四互導(dǎo)放大器的一個輸入端子連接的第二電容，使輸出端子連接至所述第 一電容，具備與所述第二電容連接的偏置電壓調(diào)整電路，對與所述輸入端子連接的元件的偏置 進行補償。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠?qū)εc輸入端子連接的元件的偏置電壓進行補償?shù)倪\算放大器。一種運算放大器，具備將輸入端子共用地連接的主放大器和偏置補償用放大器，其中，主放大器具備測定用的第一互導(dǎo)放大器、偏置補償用的第二互導(dǎo)放大器、及與第二互導(dǎo)放大器的輸入端子連接的第一電容，偏置補償用放大器具備測定用的第三互導(dǎo)放大器、偏置補償用的第四互導(dǎo)放大器、及與第四互導(dǎo)放大器的一個輸入端子連接的第二電容，偏置補償用放大器在第四互導(dǎo)放大器的另一輸入端子設(shè)有偏置電壓調(diào)整電路。
文檔編號H03F3/45GK102035483SQ201010506848
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者武田晃, 津崎敏之 申請人:精工電子有限公司