[發明專利]電容式傳感器接口電路

在審

• 申請號: 201310698873.X
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103684408A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 盛云
• 申請（專利權）人: 蘇州納芯微電子有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175;G01R27/26
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李廣

1.電容式傳感器接口電路，其特征在于：所述電容式傳感器接口電路采用基于相關雙采樣的三級放大結構，將傳感器的差分電容信號讀出，其中：?

第一級包括第一全差分運算放大器A1、反饋電容C_s11、反饋電容C_s12和開關，?所述第一全差分運算放大器A1的兩個輸入端分別連接傳感器差分電容C_A和C_B的非公共端，所述第一全差分運算放大器A1的正向輸入端與反向輸出端之間并聯反饋電容C_s11，反饋電容C_s11兩端均通過開關與共模電壓Vcm連接，所述第一全差分運算放大器A1的反向輸入端與正向輸出端之間并聯反饋電容C_s12，反饋電容C_s12兩端均通過開關與共模電壓Vcm連接，所述第一全差分運算放大器A1的正向輸出端通過電容與第二全差分運算放大器A2的反向輸入端連接，第一全差分運算放大器A1的反向輸出端通過電容與第二全差分運算放大器A2的正向輸入端連接；

第二級包括第二全差分運算放大器A2、反饋電容C_s21、反饋電容C_s22和開關，所述第二全差分運算放大器A2的正向輸入端與反向輸出端之間并聯反饋電容C_s21，反饋電容C_s21兩端均通過開關與共模電壓Vcm連接，所述第二全差分運算放大器A2的反向輸入端與正向輸出端之間并聯反饋電容C_s22，反饋電容C_s22兩端均通過開關與共模電壓Vcm連接，所述第二全差分運算放大器A2的正向輸出端通過電容與第三全差分運算放大器A3的反向輸入端連接，第二全差分運算放大器A2的反向輸出端通過電容與第三全差分運算放大器A3的正向輸入端連接；

第三級包括第三全差分運算放大器A3、反饋電容C_s31、反饋電容C_s32和開關，所述第三全差分運算放大器A3的正向輸入端與反向輸出端之間并聯反饋電容C_s31，反饋電容C_s31兩端均通過開關與共模電壓Vcm連接，所述第三全差分運算放大器A2的反向輸入端與正向輸出端之間并聯反饋電容C_s32，反饋電容C_s32兩端均通過開關與共模電壓Vcm連接；

第一級中的開關均由控制信號clk_r1控制，第二級中的開關均由控制信號clk_r2控制，第三級中的開關均由控制信號clk_r3控制；傳感器差分電容C_A和C_B的公共端PM加載一個方波；重置階段被分成四小步，由控制信號clk_r1,clk_r2,clk_r3控制實現，第一步將PM連接到VREFP，同時將反饋電容C_s11、C_s12、C_s21、C_s22、C_s31、C_s32各端全部重置到共模電壓Vcm上；第二步第一級中的開關被全部關閉，第一級被釋放；第三步第二級中的開關被全部關閉，第二級被釋放；第四步第三級中的開關被全部關閉，第三級電路被釋放，整個電路重置完成；放大階段，將PM端的電壓變為VREFN。

2.根據權利要求1所述的電容式傳感器接口電路，其特征在于：還包括輸入共模反饋電路，所述輸入共模反饋電路中設有一個輸入共模反饋運算放大器，輸入共模反饋運算放大器的第一輸入端和第二輸入端分別連接傳感器差分電容C_A和C_B的非公共端，其第三輸入端連接共模電壓Vcm，其第一輸入端與輸出端之間跨接反饋電容C_icmfb1，其第二輸入端與輸出端之間跨接反饋電容C_icmfb1，輸出端還通過由控制信號clk_r1控制的開關連接共模反饋電壓VICMFB。