[發明專利]一種電容檢測電路及電容傳感電路

有效

• 申請號: 201510496938.1
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN105116232B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 郭鵬;陳清平;褚洪濤;姜杰
• 申請（專利權）人: 上海矽睿科技有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

1.一種電容檢測電路，其特征在于，所述電容檢測電路包括低噪聲模擬電容檢測電路、共模信號補償電容、自校準電路；

所述低噪聲模擬電容檢測電路用以檢測電容；

所述自校準電路與共模信號補償電容連接，用以補償所述低噪聲模擬電容檢測電路本身共模電壓的變化；所述共模信號補償電容在檢查電路啟動時，或者在做功率循環時,通過自校準電路自動尋找電容平衡點，補償共模電壓的變化；

通過加入共模補償電容C_m，第一放大器輸入端的共模變化會減小到：低頻增益會增高為：信噪比會增高為：等效輸入失調電容減少為：

其中，G₀為低頻增益，C_s0為傳感器靜態電容，ΔC_s0為傳感器靜態電容失調，C_m為共模補償電容，ΔC_m為共模補償電容失調，C_p為對地寄生電容，G_m為第一放大器跨阻，C_L為第二放大器反饋電容，ΔC為傳感器電容變化信號，V_ref為參考電壓，T_int為放大/積分時間，S₀為放大器等效輸入噪聲，C_os為等效輸入失調電容，SNR為信噪比；

所述共模補償電容C_m的第一端分別連接開關SW₁的第二端、開關SW₂的第一端；共模補償電容C_m的第二端連接傳感器電容C_s0和ΔC的一端，傳感器電容C_s0和ΔC的一端分別連接開關SW₅的第一端、對地寄生電容C_p的第一端、第一放大器的第一端，傳感器電容C_s0和ΔC的另一端分別連接開關SW₃的第二端、開關SW₄的第一端；第一放大器的第二端連接第二放大器的第一端、開關SW₀的第一端、第二放大器反饋電容C_L的第一端；第二放大器的第二端連接開關SW₀的第二端、第二放大器反饋電容C_L的第二端。

2.根據權利要求1所述的電容檢測電路，其特征在于：

在所述低噪聲模擬電容檢測電路基礎上，加入比較器與數字控制算法，在自校準的時候用于檢測和補償共模電容變化；所述電容檢測電路還包括數字控制邏輯算法，通過逐次比較算法或者增量算法，用來實現自校準控制算法，此算法會在共模補償電容C_m到達和C_s0相同的時候自動終止計算；這個過程本身在檢測電容的啟動相位時被調用，或者在做功率循環的時候周期性的調用；最終運算決定的電容陣列大小會被存貯在數字邏輯中的存儲器單元。