一種差分電容式傳感器檢測電路的製作方法
2023-08-09 02:49:06
一種差分電容式傳感器檢測電路的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種差分電容式傳感器檢測電路，它包括場效應管MOS1、場效應管MOS2、場效應管MOS3、場效應管MOS4、時鐘控制電路、電阻R1、電阻R2、電容C1、電容C2、放大器和D/A轉換器。其優點是：其精度高，電路結構簡單，便於封裝。
【專利說明】一種差分電容式傳感器檢測電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及集成電路，更具體的說是涉及一種差分電容式傳感器檢測電路。
【背景技術】
[0002]一種差分電容式傳感器檢測電路有多種電路方式來實現。由於差分電容式傳感器所產生的信號極其微弱，一般都在PF量級，其電容變化量一般在10_15-10_18F，要檢測如此微小的電容變化量，對檢測電路中各部分電路的選取尤為重要。目前採用如圖2所示的電路原理來構建電路，其最小差分量級可達到10_16F。但是，其電路結構複雜，使得集成後電路板體積較大，對封裝有一定的限制。
【發明內容】
[0003]本發明提供一種差分電容式傳感器檢測電，其精度高，電路結構簡單，便於封裝。
[0004]為解決上述的技術問題，本發明採用以下技術方案:
一種差分電容式傳感器檢測電路，它包括場效應管M0S1、場效應管M0S2、場效應管M0S3、場效應管M0S4、時鐘控制電路、電阻R1、電阻R2、電容Cl、電容C2、放大器和D/A轉換器，所述的場效應管M0S2和場效應管M0S4的柵極均連接在時鐘控制電路上，所述的場效應管M0S2的漏極和場效應管M0S4的漏極分別與場效應管MOSl的源極和場效應管M0S3的源極相連；所述的場效應管MOSl的漏極和場效應管M0S3的漏極均連接在電源上；所述的電容Cl的一端接地，另一端同時連接在場效應管M0S2的源極和放大器的一個輸入端上；所述的電容C2的一端接地，另一端同時連接在場效應管M0S4的源極和放大器的另一個輸入端上；所述的電阻Rl並聯在電容Cl上，所述的電阻R2和電容C2並聯；所述的放大器的輸出端和D/A轉換器的輸入端相連。
[0005]更進一步的技術方案是:
所述的場效應管MOSl、場效應管M0S2、場效應管M0S3和場效應管M0S4均為P型場效應管。
[0006]所述的電阻Rl的阻值與電阻R2的阻值相等。
[0007]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明採用場效應管作為支路通斷的開關，利用時鐘控制線路對場效應管的通斷做控制，通過測量兩個電容的變化量來檢測計算加速度，其精度高，且電路結構簡單，可有效的減少電路板的封裝體積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0009]圖1為本發明的電路圖。
[0010]圖2為現有一種差分電容式傳感器檢測電路的原理框圖。【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發明作進一步的說明。本發明的實施方式包括但不限於下列實施例。
[0012][實施例]
如圖1所示的一種差分電容式傳感器檢測電路，它包括場效應管MOSl、場效應管M0S2、場效應管M0S3、場效應管M0S4、時鐘控制電路、電阻R1、電阻R2、電容Cl、電容C2、放大器和D/A轉換器，所述的場效應管M0S2和場效應管M0S4的柵極均連接在時鐘控制電路上，所述的場效應管M0S2的漏極和場效應管M0S4的漏極分別與場效應管MOSl的源極和場效應管M0S3的源極相連；所述的場效應管MOSl的漏極和場效應管M0S3的漏極均連接在電源上；所述的電容Cl的一端接地,另一端同時連接在場效應管M0S2的源極和放大器的一個輸入端上；所述的電容C2的一端接地，另一端同時連接在場效應管M0S4的源極和放大器的另一個輸入端上；所述的電阻Rl並聯在電容Cl上，所述的電阻R2和電容C2並聯；所述的放大器的輸出端和D/A轉換器的輸入端相連。
[0013]所述的場效應管MOSl、場效應管M0S2、場效應管M0S3和場效應管M0S4均為P型
場效應管。
[0014]所述的電阻Rl的阻值與電阻R2的阻值相等。
[0015]在本發明中，場效應管MOSl和場效應管M0S3柵極為偏置電壓，可由外部產生。由時鐘控制電路來控制場效應管M0S2和場效應管M0S4的交替開關，實現對兩個電容的交錯充放電採用。對電容進行時間相同的充電，電容大小與充電後的電壓高低相關，放大器檢測兩個電容的電壓差值，放大後進行數模轉換輸出數位訊號，便於後續設備計算加速度。電阻R1、電阻R2分別為電容Cl、電容C2所處支路提供通路。
[0016]採用該電路，其包含4個場效應管、兩個電容、兩個電阻、放大器、時鐘控制電路和DA轉換器，其電路結構簡單，集成後電路板的體積小於採用圖2所示電路原理集成的電路板的體積。
[0017]採用本發明，其精度高，由測量可得:其最小差分量級可達到10_17F。
[0018]如上所述即為本發明的實施例。本發明不局限於上述實施方式，任何人應該得知在本發明的啟示下做出的結構變化，凡是與本發明具有相同或相近的技術方案，均落入本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種差分電容式傳感器檢測電路，其特徵在於:它包括場效應管M0S1、場效應管M0S2、場效應管M0S3、場效應管M0S4、時鐘控制電路、電阻R1、電阻R2、電容Cl、電容C2、放大器和D/A轉換器，所述的場效應管M0S2和場效應管M0S4的柵極均連接在時鐘控制電路上，所述的場效應管M0S2的漏極和場效應管M0S4的漏極分別與場效應管MOSl的源極和場效應管M0S3的源極相連；所述的場效應管MOSl的漏極和場效應管M0S3的漏極均連接在電源上；所述的電容Cl的一端接地，另一端同時連接在場效應管M0S2的源極和放大器的一個輸入端上；所述的電容C2的一端接地，另一端同時連接在場效應管M0S4的源極和放大器的另一個輸入端上；所述的電阻Rl並聯在電容Cl上，所述的電阻R2和電容C2並聯；所述的放大器的輸出端和D/A轉換器的輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的一種差分電容式傳感器檢測電路，其特徵在於:所述的場效應管M0S1、場效應管M0S2、場效應管M0S3和場效應管M0S4均為P型場效應管。
3.根據權利要求1或2所述的一種差分電容式傳感器檢測電路，其特徵在於:所述的電阻Rl的阻值與電阻R2的阻值相等。
【文檔編號】G01R27/26GK103513116SQ201310501763
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】黃友華 申請人:成都市宏山科技有限公司