[发明专利]单片集成MEMS电容传感器锁相放大电路

摘要

本发明提供了一种单片集成MEMS电容传感器锁相放大电路，该电路包括四个部分：MEMS电容桥式电路，信号输入通道、参考信号输入通道、相关器。其中，MEMS电容桥式电路为MEMS器件部分，其余部分为CMOS电路部分。信号通道中有前置放大器、滤波电路、交流放大电路构成，。参考通道中，包括触发电路、移相电路和方波驱动电路。最后一个部分是相敏检测器和低通滤波器。本发明的优点是：本发明通过差分电容电桥的变化，加上频率调制，实现MEMS与CMOS单片集成，同时为了降低MEMS器件的噪声和影响，使用锁相技术，优点是能够将寄生参数等不理想特性减小到最理想的情况，通过滤波和互相关技术去掉噪声的影响。

主权项

单片集成MEMS电容传感器锁相放大电路，其特征是：包括交流调制信号发生器（101）、MEMS电容电桥（102）、前置放大器（103）、滤波电路（104）、交流放大电路（105）、相敏检测器（106）、低通滤波器（107）、方波驱动电路（108）、移相电路（109）和参考触发电路（111）；所述调制信号发生器（101）输出端连接MEMS电容电桥（102）输入端和参考触发电路（111）输入端，交流调制信号发生器（101）产生交流调制信号，其信号频率同时调制MEMS电容电桥（102）和参考触发电路（111）；在信号通道上，MEMS电容电桥（102）输出连接下一级的前置放大器（103）的输入端，前置放大器（103）的输出连接滤波电路（104）的输入端，经过滤波，滤波电路（104）输出与交流放大电路（105）的输入端相接，交流放大电路（105）的输出与相敏检测器（106）的一个输入端相接；在参考通道上，参考触发电路（111）的输出接移相电路（109）的输入端，移相电路（109）输出端接方波驱动电路（108）的输入端，方波驱动电路（108）的输出接相敏检测器（106）的另一个输入端；经过相敏检测器（106）的相关性检测，相敏检测器（106）的输出连接低通滤波器（107）输入端，最后低通滤波器（107）输出最终的信号。