电荷感应放大电路制造技术

本发明专利技术提供一种电荷感应放大电路，其包括：电荷感应放大器；耦接于所述电荷感应放大器的第一输入端和第一输出端之间的第一反馈电容和第一电阻网络；耦接于所述电荷感应放大器的第二输入端和第二输出端之间的第二反馈电容和第二电阻网络；输入共模放大器，其第一输入端与所述电荷感应放大器的第一输入端耦接，其第二输入端与所述电荷感应放大器的第二输入端耦接，其第三输入端耦接于共模参考电压，其输出端耦接至第一电阻网络和第二电阻网络。即便是存在漏电流，通过所述输入共模放大器的负反馈也可以使得输入共模电压保持恒定。器的负反馈也可以使得输入共模电压保持恒定。器的负反馈也可以使得输入共模电压保持恒定。

【技术实现步骤摘要】
电荷感应放大电路


[0001]本专利技术涉及电路设计领域，尤其涉及一种电荷感应放大电路(Charge Sense Amplifier)。

技术介绍

[0002]MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System，微机电系统)传感器，比如MEMS陀螺仪、MEMS加速度计等，目前应用非常广泛。这些MEMS传感器中通常会涉及到感应可变检测电容组上的电压变化，根据所述电压变化来测量加速度或角速度。
[0003]所述检测电容组通常包括第一检测电容和第二检测电容，两个检测电容的电容值随着感测物理量的变化而反向变化，比如一个增大，另一个就减小，一个减小，另一个就增大。所述MEMS传感器通过电荷感应放大器放大两个检测电容上的电压差。然而，由于所述电荷感应放大器存在不可避免的漏电流，使得所述电荷感应放大器的两个输入端的共模电压比预期电压要低，进而导致数据检测不准确。
[0004]因此，亟需提出一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种电荷感应放大电路，其在存在漏电流的情况下依然使其输入共模电压保持恒定。
[0006]根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种电荷感应放大电路，其包括：电荷感应放大器，其包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；耦接于所述电荷感应放大器的第一输入端和第一输出端之间的第一反馈电容和第一电阻网络；耦接于所述电荷感应放大器的第二输入端和第二输出端之间的第二反馈电容和第二电阻网络；输入共模放大器，其包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其第一输入端与所述电荷感应放大器的第一输入端耦接，其第二输入端与所述电荷感应放大器的第二输入端耦接，其第三输入端耦接于共模参考电压，其输出端耦接至第一电阻网络和第二电阻网络。
[0007]在一个进一步的实施例中，所述输入共模放大器被配置的将其第一输入端的电压和第二输入端的电压的和的1/2与所述共模参考电压进行比较，并放大两者之间的电压差后输出，通过所述输入共模放大器的负反馈，使得其第一输入端的电压和第二输入端的电压的和的1/2等于所述共模参考电压。
[0008]在一个进一步的实施例中，第一电阻网络包括依次串联于所述电荷感应放大器的第一输入端和第一输出端之间的第一电阻R11和第二电阻R12，以及连接于第一电阻R11和第二电阻R12的中间节点和节点A之间的第三电阻R13，第二电阻网络包括依次串联于所述电荷感应放大器的第二输入端和第二输出端之间的第一电阻R21和第二电阻R22，以及连接于第一电阻R21和第二电阻R22的中间节点和节点A之间的第三电阻R23，所述输入共模放大器的输出端耦接至节点A。
[0009]在一个进一步的实施例中，所述电荷感应放大器的第一输入端耦接至第一检测电
容的第一端，所述电荷感应放大器的第二输入端耦接至第二检测电容的第一端，第一检测电容的第二端和第二检测电容的第二端耦接至预定电压。
[0010]与现有技术相比，本专利技术通过所述输入共模放大器的负反馈，使得其第一输入端的电压和第二输入端的电压的和的1/2保证恒定。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0012]图1是本专利技术中的电荷感应放大电路在一个实施例中的电路结构图。
【具体实施方式】
[0013]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0014]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
[0015]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“耦接”等术语应做广义理解；例如，可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0016]本专利技术提供一种电荷感应放大电路，其存在漏电流的情况下，通过输入共模放大器的负反馈，也能使得输入共模电压保证恒定。
[0017]图1是本专利技术中的电荷感应放大电路100在一个实施例中的电路结构图。如图1所示的，所述电荷感应放大电路100包括：电荷感应放大器120、第一反馈电容C
FB1
、第一电阻网络、第二反馈电容C
FB2
、第二电阻网络和输入共模放大器130。
[0018]所述电荷感应放大器120包括第一输入端inp、第二输入端inn、第一输出端outn和第二输出端outp。
[0019]第一反馈电容C
FB1
和第一电阻网络耦接于所述电荷感应放大器120的第一输入端和第一输出端之间。具体的，第一电阻网络包括依次串联于所述电荷感应放大器120的第一输入端和第一输出端之间的第一电阻R11和第二电阻R12，以及连接于第一电阻R11和第二电阻R12的中间节点和节点A之间的第三电阻R13。
[0020]第二反馈电容C
FB2
和第二电阻网络耦接于所述电荷感应放大器120的第二输入端和第二输出端之间。具体的，第二电阻网络包括依次串联于所述电荷感应放大器的第二输入端和第二输出端之间的第一电阻R21和第二电阻R22，以及连接于第一电阻R21和第二电阻R22的中间节点和节点A之间的第三电阻R23。
[0021]所述输入共模放大器130包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其第一输入端与所述电荷感应放大器120的第一输入端耦接，其第二输入端与所述电荷感应
放大器120的第二输入端耦接，其第三输入端耦接于共模参考电压vcmref，其输出端耦接至第一电阻网络和第二电阻网络。具体的，所述输入共模放大器130的输出端耦接至所述节点A。
[0022]如图1所示的，所述电荷感应放大器120的第一输入端inp耦接至第一检测电容111的第一端，所述电荷感应放大器120的第二输入端耦接至第二检测电容112的第一端，第一检测电容111的第二端和第二检测电容112的第二端耦接至预定电压VPM(voltage proof mass，质量块电压)。漏电流ileak可能是在第一检测电容和第二检测电容处产生，或者是由实现所述电荷感应放大电路100的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)芯片上的ESD(Electro
‑
Static discharge)结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电荷感应放大电路，其特征在于，其包括：电荷感应放大器，其包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；耦接于所述电荷感应放大器的第一输入端和第一输出端之间的第一反馈电容和第一电阻网络；耦接于所述电荷感应放大器的第二输入端和第二输出端之间的第二反馈电容和第二电阻网络；输入共模放大器，其包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其第一输入端与所述电荷感应放大器的第一输入端耦接，其第二输入端与所述电荷感应放大器的第二输入端耦接，其第三输入端耦接于共模参考电压，其输出端耦接至第一电阻网络和第二电阻网络。2.根据权利要求1所述的电荷感应放大电路，其特征在于，所述输入共模放大器被配置的将其第一输入端的电压和第二输入端的电压的和的1/2与所述共模参考电压进行比较，并放大两者之间的电压差后输出，通过所述输入共模放大器的负反馈，使得其第一输入端的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱克梅尔，
申请(专利权)人：美新半导体天津有限公司，
类型：发明
国别省市：