[發明專利]一種電容檢測電路及電容檢測方法

有效

• 申請號: 202010332548.1
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111474412B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 程濤;張忠
• 申請（專利權）人: 上海艾為電子技術股份有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01D5/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王嬌嬌

1.一種電容檢測電路，其特征在于，包括：第一鏡像電流源、第二鏡像電流源、第三鏡像電流源、積分電容、開關電路和信號處理電路；

所述第一鏡像電流源包括第一電流源和第二電流源，所述第一電流源和所述第二電流源的電流比值為N，所述第二鏡像電流源包括第三電流源和第四電流源，所述第三電流源和所述第四電流源的電流比值為M，所述第三鏡像電流源包括第五電流源和第六電流源，所述第五電流源和所述第六電流源的電流比值為L，所述第五電流源與所述第四電流源串聯，其中，M和N為大于1的整數，L為大于0的整數，且M與L的乘積等于N；

所述開關電路用于：在初始化階段，對所述積分電容進行電荷初始化；在充放電階段，通過系統電源對被測電容充電，之后通過所述第三電流源對所述被測電容進行放電，同時通過所述第六電流源對所述積分電容進行充電，之后將所述被測電容的電荷清零，之后通過所述第一電流源對所述被測電容進行充電，同時通過所述第二電流源對所述積分電容進行充電；

所述信號處理電路與所述積分電容連接，用于確定所述被測電容的電容值；

其中，所述開關電路包括第一開關、第二開關、第三開關、第四開關和第五開關；

所述第一電流源的輸入端與所述系統電源連接，所述第一電流源的輸出端通過所述第四開關與所述被測電容的第一端連接，所述被測電容的第二端接地，所述被測電容的第一端還通過所述第一開關與所述系統電源連接，所述被測電容的第一端還通過所述第三開關接地；

所述第二電流源的輸入端與所述系統電源連接，所述第二電流源的輸出端與所述積分電容的第一端連接，所述積分電容的第二端接地；

所述第三電流源的輸入端通過所述第二開關與所述被測電容的第一端連接，所述第三電流源的輸出端接地；

所述第五電流源的輸入端與所述系統電源連接，所述第五電流源的輸出端與所述第四電流源的輸入端連接，所述第四電流源的輸出端接地；

所述第六電流源的輸入端與所述系統電源連接，所述第六電流源的輸出端與所述積分電容的第一端連接；

所述積分電容的第一端還通過所述第五開關與基準電壓源連接，或者通過所述第五開關接地。

2.根據權利要求1所述的電容檢測電路，其特征在于，所述信號處理電路包括電阻、第六開關、比較器、鎖存器、計數器和處理器；

所述電阻和所述第六開關串聯后與所述積分電容并聯；

所述比較器的正向輸入端與所述積分電容的第一端連接，所述比較器的反向輸入端與所述基準電壓源連接，所述比較器的輸出端與所述鎖存器的輸入端連接，所述鎖存器的輸出端分別與所述第六開關的控制端以及所述計數器的輸入端連接，所述計數器的輸出端與所述處理器的輸入端連接；

所述處理器用于：在針對所述積分電容和所述被測電容執行預設次數的充放電操作時，根據所述被測電容的充電頻率或放電頻率、所述系統電源的電壓值、所述N的取值、所述基準電壓源的電壓值、所述電阻的電阻值、以及所述第六開關的導通時間占空比確定所述被測電容的電容值。

3.根據權利要求1所述的電容檢測電路，其特征在于，所述信號處理電路包括比較器、計時設備和處理器；

所述比較器的正向輸入端與所述積分電容的第一端連接，所述比較器的反向輸入端與所述基準電壓源連接，所述比較器的輸出端與所述計時設備的輸入端連接，所述計時設備的輸出端與所述處理器的輸入端連接，所述計時設備在所述比較器輸出第一信號時停止計時，其中，所述比較器在所述積分電容的第一端的電壓大于基準電壓時輸出第一信號；

所述處理器用于：根據所述被測電容的充電頻率或放電頻率、所述系統電源的電壓值、所述N的取值、所述基準電壓源的電壓值、所述計時設備輸出的時間值以及所述積分電容的電容值確定所述被測電容的電容值。