[發明專利]一種基于MEMS傳感器的數字電源電路

在審

• 申請號: 201810383166.4
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108614136A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 喻偉輝
• 申請（專利權）人: 蘇州惠貝電子科技有限公司
• 主分類號: G01R1/28
• 分類號: G01R1/28;G01R31/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于MEMS傳感器的數字電源電路，其特征在于，包括：

高精度振蕩電路，其輸出三角波脈沖TCLK、具有相對相位差第一方波脈沖序列PCLK1和第二方波脈沖序列PCLK2，其中包括由場效應晶體管電路和反相器電路構成三條對應脈沖的輸出路徑；

多電流鏡電路，其輸出具有固定偏置的電流；

單脈沖產生電路，其兩個輸入端分別連接到所述高精度振蕩電路和所述多電流鏡電路的輸出端、其輸出時鐘脈沖調制所述三角波脈沖TCLK和所述電流且輸出交變電流脈沖；

緩沖頻率匹配電路，接收單脈沖產生電路輸出的交變電流脈沖；

基準MEMS傳感器，接收緩沖頻率匹配電路輸出的相關交變電流脈沖且對應相關交變電流脈沖輸出具有其計時環路性能特征的反饋基準時鐘；

還包括

第一待測MEMS傳感器，接收第一方波脈沖序列PCLK1且輸出具有其計時環路性能特征的第一反饋時鐘；

第二待測MEMS傳感器，接收第二方波脈沖序列PCLK2且輸出具有其計時環路性能特征的第二反饋時鐘。

2.根據權利要求1所述的一種基于MEMS傳感器的數字電源電路，其特征在于，所述的反饋基準時鐘，通過與第一反饋時鐘比較獲得第一時鐘差以及與第二反饋時鐘比較獲得第二時鐘差。

3.根據權利要求2所述的一種基于MEMS傳感器的數字電源電路，其特征在于，所述的第一時鐘差和第二時鐘差，與經驗時鐘差比較，滿足相對經驗時鐘差偏離變化±5%以內第一待測MEMS傳感器或第二待測MEMS傳感器為合格品。

4.根據權利要求1所述的一種基于MEMS傳感器的數字電源電路，其特征在于，所述單脈沖產生電路包括第一NMOS管，其漏極連接到所述多電流鏡電路的輸出端，其柵極連接到所述高精度振蕩電路的輸出端，其源極連接到所述單脈沖產生電路的輸出端。

5.根據權利要求4所述的一種基于MEMS傳感器的數字電源電路，其特征在于，所述第一NMOS管的源極通過第一電阻連接到所述單脈沖產生電路的輸出端。

6.根據權利要求5所述的一種基于MEMS傳感器的數字電源電路，其特征在于，所述單脈沖產生電路還包括第二NMOS管，其柵極通過反相器連接到所述高精度振蕩電路的輸出端，其漏極連接到所述多電流鏡電路的輸出端，其源極通過串聯連接的第二電阻和二極管連接型的第三NMOS管接地。

7.根據權利要求6所述的一種基于MEMS傳感器的數字電源電路，其特征在于，所述高精度振蕩電路，包括

用于提供環路充放電的電流源電路、用于切換環路輸出的反相器電路和用于提供相位差的緩沖電路，電流源電路和反相器電路構成環路振蕩結構。

8.根據權利要求7所述的一種基于MEMS傳感器的數字電源電路，其特征在于，所述的脈沖發生單元，還包括過沖保護電路，接收反相器電路的輸出時鐘，并選擇地泄放電流源電路的輸入電源。

9.根據權利要求8所述的一種基于MEMS傳感器的數字電源電路，其特征在于，所述的電流源電路，包括

第一電源；

第一電流源I1，其高電勢端連接第一電源；

第一場效應管Q5，其源極連接第一電流源I1的低電勢端；

第二場效應管Q4，其源極連接第一電流源I1的低電勢端且漏極接地；

第三場效應管Q7，其漏極連接第一場效應管Q5的漏極；

第四場效應管Q6，其源極連接第三場效應管Q7的源極；

第二電源，連接第四場效應管Q6的漏極；

第二電流源I2，其高電勢端連接第三場效應管Q7的源極且低電勢端接地；

第一電容C2，用于充放電電荷緩沖，其一端連接第一電源且另一端連接第一場效應管Q5的漏極。

10.根據權利要求9所述的一種基于MEMS傳感器的數字電源電路，其特征在于，所述的反相器電路，用于形成內環振蕩和自反饋電壓切換輸出，包括

第五場效應管Q10，其柵極連接第一場效應管Q5的漏極；

第六場效應管Q11，其柵極連接第一場效應管Q5的漏極且漏極連接第五場效應管Q10的漏極；

第七場效應管Q12，其柵極、漏極均連接第六場效應管Q11的源極且源極接地；

第八場效應管Q13，用于作為偏置電壓開關，其漏極連接第六場效應管Q11的源極且源極接地；

第三電源；

第九場效應管Q8，其柵極、漏極均連接第五場效應管Q10的源極且源極連接第三電源；

第十場效應管Q9，用于作為偏置電壓開關，其源極連接第三電源且漏極連接第五場效應管Q10的源極；

第一反相器U15，其輸入端連接第五場效應管Q10的漏極；

第二反相器U16、第三反相器U17和第二電容C3，依次串聯第一反相器U15，第二電容C3還連接至第五反饋回路Q10的柵極，構成反相器電路的反饋回路；

第三電容C1，用于提供內環振蕩回路充電、放電，其一端連接第一場效應管Q5的漏極且另一端接地；

所述的第十場效應管Q9、第八場效應管Q13，柵極均連接至第三反相器U17的輸出端，用于輸出切換；

所述的第二場效應管Q4、第四場效應管Q6，柵極均連接至第二反相器U16的輸出端，用于充放電切換。