[發(fā)明專利]采用電荷補(bǔ)償?shù)幕ル娙莞袦y電路及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310039785.9
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103134996A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱定飛;朱家訓(xùn)
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海中慧微電子有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G06F3/044
• 代理公司: 廣東秉德律師事務(wù)所 44291
• 代理人: 楊煥軍;閆有幸

1.一種采用電荷補(bǔ)償?shù)幕ル娙莞袦y電路，其特征在于，包括：

被測電容Cm，其第一端連接驅(qū)動電路，第二端連接采樣控制電路的輸入；

驅(qū)動電路，在采樣控制電路進(jìn)行采樣時(shí)，施加脈沖驅(qū)動信號Vin給被測電容Cm的第一端；

采樣控制電路，其第一端連接被測電容Cm的第二端，第二端連接基準(zhǔn)電位電壓V_REF0，第三端連接電荷補(bǔ)償控制模塊；用于將被測電容Cm第二端初始化到基準(zhǔn)電位V_REF0，還用于采樣時(shí)將被測電容Cm上的電荷注入給電荷補(bǔ)償控制模塊；

恒流補(bǔ)償模塊，受控下以恒定速率提供補(bǔ)償電荷給電荷補(bǔ)償控制模塊，對由被測電容Cm注入電荷補(bǔ)償控制模塊的電荷進(jìn)行補(bǔ)償；

電荷補(bǔ)償控制模塊，初始化到工作零點(diǎn)后接收通過采樣控制電路注入的被測電容Cm上的電荷同時(shí)輸出偏離零點(diǎn)，或者接收恒流補(bǔ)償模塊提供的補(bǔ)償電荷同時(shí)輸出回歸零點(diǎn)；

過零檢測模塊，連接電荷補(bǔ)償控制模塊的輸出，并根據(jù)電荷補(bǔ)償控制模塊的輸出產(chǎn)生反轉(zhuǎn)信號；及

時(shí)間記錄模塊，連接過零檢測模塊的輸出，記錄由恒流源開始補(bǔ)償至所述反轉(zhuǎn)信號的時(shí)間周期。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電荷補(bǔ)償?shù)幕ル娙莞袦y電路，其特征在于：所述的驅(qū)動電路為一個(gè)方波產(chǎn)生電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用電荷補(bǔ)償?shù)幕ル娙莞袦y電路，其特征在于：所述采樣控制電路由初始化開關(guān)和采樣開關(guān)構(gòu)成，通過閉合初始化開關(guān)將被測電容Cm的第二端連接并初始化到基準(zhǔn)電位電壓V_REF0，通過閉合采樣開關(guān)將使被測電容Cm的第二端連接電荷補(bǔ)償控制模塊的輸入并注入耦合電荷。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用電荷補(bǔ)償?shù)幕ル娙莞袦y電路，其特征在于：所述恒流補(bǔ)償模塊由一恒流源和其控制開關(guān)組成，控制開關(guān)的開合用于控制利用該恒流源進(jìn)行電荷補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用電荷補(bǔ)償?shù)幕ル娙莞袦y電路，其特征在于：所述恒流源是一個(gè)恒定電流源、或者是一個(gè)固定頻率的開關(guān)電容電路、或者是一個(gè)串接的電阻。

6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的采用電荷補(bǔ)償?shù)幕ル娙莞袦y電路，其特征在于：所述的電荷補(bǔ)償控制模塊由第一運(yùn)算放大器OPA、積分電容C_INT和復(fù)位開關(guān)構(gòu)成；第一運(yùn)算放大器OPA的輸入端連接采樣控制電路的輸出，積分電容C_INT和第一運(yùn)算放大器OPA共同構(gòu)成一個(gè)能將注入電荷轉(zhuǎn)化為電壓輸出的電路；復(fù)位開關(guān)用于在采樣補(bǔ)償前將第一運(yùn)算放大器OPA的輸入端-輸出端和積分電容C_INT電壓初始化至基準(zhǔn)電壓V_REF0，當(dāng)被測電容Cm的第二端連接至電荷補(bǔ)償控制模塊的輸入時(shí)，當(dāng)被測電容Cm的第二端連接至電荷補(bǔ)償控制模塊的輸入時(shí)，由驅(qū)動信號耦合的電荷將轉(zhuǎn)移到積分電容C_INT上，且第一運(yùn)算放大器OPA的輸出偏離初始值V_REF0。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采用電荷補(bǔ)償?shù)幕ル娙莞袦y電路，其特征在于：所述過零檢測模塊由一個(gè)第二運(yùn)算放大器CMP構(gòu)成，其第一端連接至基準(zhǔn)電壓V_REF1，第二端連接至電荷補(bǔ)償控制模塊的輸出，用于在電荷補(bǔ)償階段對電荷補(bǔ)償控制模塊的輸出進(jìn)行過V_REF1點(diǎn)監(jiān)測，當(dāng)電荷補(bǔ)償控制模塊的輸出跨過V_REF1時(shí)，過零檢測模塊的輸出反轉(zhuǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采用電荷補(bǔ)償?shù)幕ル娙莞袦y電路，其特征在于：所述時(shí)間記錄模塊由數(shù)字計(jì)數(shù)器構(gòu)成，并以過零檢測模塊的輸出作為輸入，用于記錄從恒流源開始補(bǔ)償?shù)竭^零檢測模塊輸出反轉(zhuǎn)整個(gè)過程的時(shí)間。