[發明專利]物理量檢測電路及其工作方法、物理量傳感器、電子設備

有效

• 申請號: 202010076815.3
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111490788B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 山田英幸;羽田秀生
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12;G01C19/5726
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 鄧毅;黃綸偉

1.一種物理量檢測電路，其中，該物理量檢測電路具有：

無源濾波器，其被輸入基于物理量檢測元件的輸出信號的第1模擬信號；

模擬/數字轉換電路，其具有輸入電容，執行將基于所述無源濾波器的輸出信號的第2模擬信號采樣到所述輸入電容的采樣動作和將所述采樣動作的結果轉換為數字信號的轉換動作，其中，所述輸入電容包含輸入電容陣列，所述輸入電容陣列包含具有不同電容值的多個不同的獨立電容；以及

預充電電路，其設置于所述無源濾波器與所述模擬/數字轉換電路之間的信號路徑，在所述模擬/數字轉換電路將所述第2模擬信號采樣到所述輸入電容之前，對所述輸入電容進行預充電，

所述預充電電路包含：

運算放大器；

第1斬波電路，其設置于所述無源濾波器與所述運算放大器之間的信號路徑；以及

第2斬波電路，其設置于所述運算放大器與所述模擬/數字轉換電路之間的信號路徑，

所述第1斬波電路和所述第2斬波電路進行斬波動作，

在第1期間Pl，并行地執行所述預充電電路的所述預充電以及所述第1斬波電路和所述第2斬波電路的所述斬波動作，在所述第1期間Pl之后的第2期間P2，并行地執行所述模擬/數字轉換電路的所述采樣動作以及所述第1斬波電路和所述第2斬波電路的所述斬波動作，在所述第2期間P2之后的第3期間P3，并行地執行所述模擬/數字轉換電路的所述轉換動作以及所述第1斬波電路和所述第2斬波電路的所述斬波動作。

2.根據權利要求1所述的物理量檢測電路，其中，

所述無源濾波器是低通濾波器。

3.根據權利要求1或2所述的物理量檢測電路，其中，

所述模擬/數字轉換電路是逐次比較型的模擬/數字轉換電路。

4.根據權利要求1所述的物理量檢測電路，其中，

所述第1模擬信號和所述第2模擬信號分別是差動信號。

5.根據權利要求1所述的物理量檢測電路，其中，

該物理量檢測電路具有：

信號轉換電路，其將所述物理量檢測元件的輸出信號轉換為電壓；以及

檢波電路，其對基于所述信號轉換電路的輸出信號的第3模擬信號進行檢波并輸出所述第1模擬信號。

6.一種物理量傳感器，其中，該物理量傳感器具有：

權利要求1～5中的任意一項所述的物理量檢測電路；以及

所述物理量檢測元件。

7.一種電子設備，其中，該電子設備具有權利要求6所述的物理量傳感器。

8.一種移動體，其中，該移動體具有權利要求6所述的物理量傳感器。

9.一種物理量檢測電路的工作方法，其中，該物理量檢測電路具有：無源濾波器，其被輸入基于物理量檢測元件的輸出信號的第1模擬信號；模擬/數字轉換電路，其具有輸入電容，將基于所述無源濾波器的輸出信號的第2模擬信號采樣到所述輸入電容而轉換為數字信號，其中，所述輸入電容包含輸入電容陣列，所述輸入電容陣列包含具有不同電容值的多個不同的獨立電容；以及預充電電路，其設置于所述無源濾波器與所述模擬/數字轉換電路之間的信號路徑，

所述預充電電路具有：

運算放大器；

第1斬波電路，其設置于所述無源濾波器與所述運算放大器之間的信號路徑；以及

第2斬波電路，其設置于所述運算放大器與所述模擬/數字轉換電路之間的信號路徑，

該物理量檢測電路的工作方法包含如下的步驟：

預充電步驟，所述預充電電路根據所述運算放大器的輸出信號對所述輸入電容進行預充電；

采樣步驟，在所述預充電步驟之后，所述模擬/數字轉換電路將所述第2模擬信號采樣到所述輸入電容；

轉換步驟，在所述采樣步驟之后，所述模擬/數字轉換電路將所述采樣步驟的結果轉換為數字信號；以及

斬波步驟，所述第1斬波電路和所述第2斬波電路進行斬波動作，

在第1期間Pl，并行地執行所述預充電步驟和所述斬波步驟，在所述第1期間Pl之后的第2期間P2，并行地執行所述采樣步驟和所述斬波步驟，在所述第2期間P2之后的第3期間P3，并行地執行所述轉換步驟和所述斬波步驟。