[發(fā)明專(zhuān)利]信號(hào)接口電路和包括信號(hào)接口電路的壓力傳感器系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810304613.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108692837B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佩奇·M·霍爾姆;柳連俊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 恩智浦美國(guó)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01L1/20
• 分類(lèi)號(hào): G01L1/20;G01L9/06;G01L19/00
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 吳曉兵

1.一種用于傳感器的信號(hào)接口電路，其特征在于，所述傳感器包括彼此耦合以形成第一惠斯通電橋的第一組感測(cè)元件，所述第一惠斯通電橋被配置成產(chǎn)生跨越所述第一惠斯通電橋的第一和第二輸出節(jié)點(diǎn)的第一輸出電壓，所述傳感器進(jìn)一步包括彼此耦合以形成第二惠斯通電橋的第二組感測(cè)元件，所述第二惠斯通電橋被配置成產(chǎn)生跨越所述第二惠斯通電橋的第三和第四輸出節(jié)點(diǎn)的第二輸出電壓，且所述信號(hào)接口電路包括：

與所述第一惠斯通電橋相關(guān)聯(lián)的第一開(kāi)關(guān)電容器結(jié)構(gòu)，所述第一開(kāi)關(guān)電容器結(jié)構(gòu)包括具有第一端和第二端的第一電容器、第一開(kāi)關(guān)以及第二開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)被配置成選擇性地將所述第一輸出節(jié)點(diǎn)與所述第一電容器的所述第一端互連，所述第二開(kāi)關(guān)被配置成選擇性地將所述第二輸出節(jié)點(diǎn)與所述第一電容器的所述第二端互連；以及

與所述第二惠斯通電橋相關(guān)聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)電容器結(jié)構(gòu)，所述第二開(kāi)關(guān)電容器結(jié)構(gòu)包括具有第三端和第四端的第二電容器、第三開(kāi)關(guān)以及第四開(kāi)關(guān)，所述第三開(kāi)關(guān)被配置成選擇性地將所述第三輸出節(jié)點(diǎn)與所述第二電容器的所述第三端互連，所述第四開(kāi)關(guān)被配置成選擇性地將所述第四輸出節(jié)點(diǎn)與所述第二電容器的所述第四端互連；

被配置成與所述第一和第二開(kāi)關(guān)電容器結(jié)構(gòu)通信的開(kāi)關(guān)狀態(tài)元件，所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)元件被配置成使所述第一、第二、第三和第四開(kāi)關(guān)切換于充電狀態(tài)與讀出狀態(tài)之間；

在所述充電狀態(tài)，所述第一開(kāi)關(guān)將所述第一輸出節(jié)點(diǎn)和所述第一端互連，所述第二開(kāi)關(guān)將所述第二輸出節(jié)點(diǎn)和所述第二端互連，且所述第一輸出電壓對(duì)所述第一電容器進(jìn)行充電；以及

在所述充電狀態(tài)，所述第三開(kāi)關(guān)將所述第三輸出節(jié)點(diǎn)和所述第三端互連，所述第四開(kāi)關(guān)將所述第四輸出節(jié)點(diǎn)和所述第四端互連，且所述第二輸出電壓對(duì)所述第二電容器進(jìn)行充電；

在所述讀出狀態(tài)，所述第一、第二、第三和第四開(kāi)關(guān)中的每個(gè)切換成將所述第一和第二惠斯通電橋與所述第一和第二電容器斷開(kāi)且將所述第一和第二電容器互連成串聯(lián)鏈。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)接口電路，其特征在于，所述第一和第二電容器的所述串聯(lián)鏈具有第一端部和第二端部，所述第一端部耦合到接地，且在所述第一和第二電容器的所述串聯(lián)鏈的所述第一端部與所述第二端部之間提供讀出電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)接口電路，其特征在于，當(dāng)所述第一和第二電容器互連成所述串聯(lián)鏈時(shí)，對(duì)跨越所述第一和第二電容器的所述第一和第二輸出電壓進(jìn)行求和以提供讀出電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)接口電路，其特征在于，所述傳感器包括彼此耦合以形成第三惠斯通電橋的第三組感測(cè)元件，所述第三惠斯通電橋被配置成產(chǎn)生跨越所述第三惠斯通電橋的第五和第六輸出節(jié)點(diǎn)的第三輸出電壓，且所述信號(hào)接口電路進(jìn)一步包括：

與所述第三惠斯通電橋相關(guān)聯(lián)的第三開(kāi)關(guān)電容器結(jié)構(gòu)，所述第三開(kāi)關(guān)電容器結(jié)構(gòu)包括：

第三電容器，所述第三電容器具有第五端和第六端；

第五開(kāi)關(guān)，所述第五開(kāi)關(guān)被配置成選擇性地將所述第五輸出節(jié)點(diǎn)與所述第三電容器的所述第五端互連；以及

第六開(kāi)關(guān)，所述第六開(kāi)關(guān)被配置成選擇性地將所述第六輸出節(jié)點(diǎn)與所述第三電容器的所述第六端互連。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)接口電路，其特征在于：

當(dāng)所述第一和第二開(kāi)關(guān)將所述第一惠斯通電橋與所述第一電容器互連時(shí)，所述第一輸出電壓對(duì)所述第一電容器進(jìn)行充電；

當(dāng)所述第三和第四開(kāi)關(guān)將所述第二惠斯通電橋與所述第二電容器互連時(shí)，所述第二輸出電壓對(duì)所述第二電容器進(jìn)行充電；

當(dāng)所述第五和第六開(kāi)關(guān)將所述第三惠斯通電橋與所述第三電容器互連時(shí)，所述第三輸出電壓對(duì)所述第三電容器進(jìn)行充電；以及

所述第一、第二、第三、第四、第五和第六開(kāi)關(guān)被配置成將所述第一、第二和第三惠斯通電橋與所述第一、第二和第三電容器斷開(kāi)，且將所述第一、第二和第三電容器互連成串聯(lián)鏈以提供等效于跨越所述第一、第二和第三電容器的所述第一、第二和第三輸出電壓的總和的讀出電壓。