[发明专利]电容式传感器检测电路及双采样斩波级联结构

权利要求书

1.一种电容式传感器检测电路，其特征在于，所述传感器检测电路包括：电容式传感器、电荷-电压转换器、双采样-斩波级联结构、模数转换器ADC、数字滤波器；

所述电荷-电压转换器用于将电容的电荷变化转换成电压变化，双采样-斩波级联结构包括斩波结构CHS，斩波结构CHS用于将非线性中的偶次项调制到斩波频率处，模数转换器ADC用于将模拟信号转换成数字信号，数字滤波器用于滤除高频调制偶次非线性项，从而获得高线性度；

所述电荷-电压转换器通过双采样-斩波级联结构分别连接电容式传感器、模数转换器ADC，模数转换器ADC连接数字滤波器；

所述双采样-斩波级联结构包括双采样结构、斩波结构；双采样结构包括第一组双采样开关，斩波结构包括第一组斩波开关、第二组斩波开关，电荷-电压转换器包括运算放大器OPA，复位开关SW1，复位开关SW2，积分电容C_i；第一组斩波开关、第二组斩波开关分别连接运算放大器OPA的输入端、输出端；第二组斩波开关的输出连接第一组双采样开关的输入，第一组双采样开关的输出连接模数转换器ADC的输入。

2.根据权利要求1所述的电容式传感器检测电路，其特征在于：

所述双采样-斩波级联结构还包括双采样结构CDS，双采样结构CDS用于消除部分低频电路噪声；所述斩波结构CHS还用于进一步将残留的低频电路噪声调制到斩波频率处；数字滤波器还用于滤除被调制到斩波频率出的低频噪声，从而获得低噪声。

3.根据权利要求1所述的电容式传感器检测电路，其特征在于：

所述双采样-斩波级联结构还包括双采样结构CDS，双采样结构CDS用于消除部分电路失调电压；所述斩波结构CHS还用于进一步将残留的低频电路噪声调制到斩波频率处；数字滤波器还用于滤除被调制到斩波频率处的失调电压，从而获得更小的零漂失调。

4.根据权利要求1所述的电容式传感器检测电路，其特征在于：

所述电荷-电压转换器通过双采样-斩波级联结构分别连接电容式传感器、模数转换器ADC，模数转换器ADC连接数字滤波器；

所述双采样-斩波级联结构包括双采样结构、斩波结构；双采样结构包括第一组双采样开关，斩波结构包括第一组斩波开关、第二组斩波开关，电荷-电压转换器包括运算放大器OPA，复位开关SW1，复位开关SW2，积分电容C_i；

所述第一组双采样开关、第二组斩波开关通过一组开关实现，通过开关切换电路切换开关控制信号实现各自的功能；

所述第一组斩波开关、第二组斩波开关分别连接运算放大器OPA的输入端、输出端；第二组斩波开关的输出连接模数转换器ADC的输入。

5.一种双采样斩波级联结构，其特征在于，所述双采样斩波级联结构包括斩波结构CHS、双采样结构CDS：

所述斩波结构CHS用于将非线性中的偶次项调制到斩波频率处；所述双采样结构CDS用于消除部分电路失调电压；所述斩波结构CHS还用于进一步将残留的低频电路噪声调制到斩波频率处；

所述双采样斩波级联结构包括双采样结构、斩波结构；双采样结构包括第一组双采样开关，斩波结构包括第一组斩波开关、第二组斩波开关；第一组斩波开关、第二组斩波开关分别连接电荷-电压转换器的运算放大器OPA的输入端、输出端；第二组斩波开关的输出连接第一组双采样开关的输入，第一组双采样开关的输出连接模数转换器ADC的输入。

6.根据权利要求5所述的双采样斩波级联结构，其特征在于：

所述双采样斩波级联结构包括双采样结构、斩波结构；双采样结构包括第一组双采样开关，斩波结构包括第一组斩波开关、第二组斩波开关；

所述第一组双采样开关、第二组斩波开关通过一组开关实现，通过开关切换电路切换开关控制信号实现各自的功能；

所述第一组斩波开关、第二组斩波开关分别连接电荷-电压转换器的运算放大器OPA的输入端、输出端；第二组斩波开关的输出连接模数转换器ADC的输入。