[發(fā)明專利]開關(guān)電容減法電路和傳感器設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710828525.8
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN109510601A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 余俊;易海平
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳指芯智能科技有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 官建紅

一種開關(guān)電容減法電路和傳感器設備，所述電路包括：運算放大器，其同相輸入端接基準電壓；第一電容電路，接入第一輸入信號和所述基準電壓，所述第一電容電路的輸出端具有第一極性；第二電容電路，接入第二輸入信號和所述基準電壓，所述第二電容電路的輸出端且具有與所述第一極性相反的第二極性；及積分電容；其中，第一輸入信號和所述第二輸入信號之間有差值，所述第一電容電路和所述第二電容電路同時放電以各自將所存儲的電量轉(zhuǎn)移至所述積分電容。通過對兩個具有差值輸入信號進行分別采集，并將分別以極性相反的形式同時將所儲存的電荷轉(zhuǎn)移到積分電容，實現(xiàn)去共模相減。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于開關(guān)電容技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種開關(guān)電容減法電路和傳感器設備。

背景技術(shù)

一些電子系統(tǒng)可包括用于處理信號的信號通道。例如，生物特征識別系統(tǒng)可包括具有用于對從生物特征識別傳感器接收到的信號進行處理的信號通道的集成電路(IC)。信號通道可具有可由各種源產(chǎn)生的共模誤差，例如與信號通道相關(guān)的共模噪聲和/或系統(tǒng)偏差。共模誤差會降低利用信號通道處理的數(shù)據(jù)的完整性。

例如，在生物特征識別系統(tǒng)實施方式中，信號通道的共模誤差可產(chǎn)生在利用生物特征識別系統(tǒng)產(chǎn)生的生物特征圖像中造成可視假象的逐行模式誤差。在特定應用中，通過使用差分信號、通過增大電路面積或功耗等來減少共模誤差，但都不是合理的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種開關(guān)電容減法電路和傳感器設備，旨在解決傳統(tǒng)的技術(shù)方案中存在減少共模誤差的方案不合理的問題。

一種開關(guān)電容減法電路，所述電路包括：

運算放大器，其同相輸入端接基準電壓；

第一電容電路，接入第一輸入信號和所述基準電壓，所述第一電容電路的輸出端與所述運算放大器的反相輸入端連接，且具有第一極性；

第二電容電路，接入第二輸入信號和所述基準電壓，所述第二電容電路的輸出端與所述第一電容電路的輸出端連接，且具有與所述第一極性相反的第二極性；及

積分電容，連接在所述運算放大器的反相輸入端和輸出端之間；

其中，第一輸入信號和所述第二輸入信號之間有差值，所述第一電容電路和所述第二電容電路陪配置為：同時放電，以將所存儲的電量轉(zhuǎn)移至所述積分電容。

優(yōu)選地，所述第一電容電路包括第一電容，所述第一電容充電時，其第一端加載所述第一輸入信號，第二端加載所述基準電壓；所述第一電容放電時，其第二端加載所述基準電壓，第一端作為所述第一電容電路的輸出端放電。

優(yōu)選地，所述第二電容電路包括第二電容，所述第二電容充電時，其第一端加載所述第二輸入信號，第二端加載所述基準電壓；所述第二電容放電時，第一端加載所述基準電壓，第二端作為所述第二電容電路的輸出端放電。

優(yōu)選地，所述第一電容電路還包括第一采樣電容、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)，其中：

所述第一采樣電容的第一端通過所述第一開關(guān)接入所述第一輸入信號，所述第一采樣電容的第一端與所述第二開關(guān)的一端連接，所述第一采樣電容的第二端分別通過所述第三開關(guān)和第四開關(guān)接所述基準電壓，所述第二開關(guān)的另一端作為所述第一電容電路的輸出端；

所述第一開關(guān)和所述第四開關(guān)受第一開關(guān)信號控制，所述第二開關(guān)和所述第四開關(guān)受與所述第一開關(guān)信號相交錯的第二開關(guān)信號控制。

優(yōu)選地，所述第二容電路還包括第二采樣電容、第五開關(guān)、第六開關(guān)、第七開關(guān)和第八開關(guān)，其中：

所述第二采樣電容的第一端通過所述第五開關(guān)接入所述第二輸入信號，所述第二采樣電容的第一端還通過所述第六開關(guān)接所述基準電壓，所述第二采樣電容的第二端通過所述第八開關(guān)接所述基準電壓，所述第二采樣電容的第二端接所述第七開關(guān)的一端，所述第七開關(guān)的第二端作為所述第二容電路的輸出端；