多相信号扫描检测电路及检测方法技术

本发明专利技术提供一种多相信号扫描检测电路及检测方法

【技术实现步骤摘要】
多相信号扫描检测电路及检测方法


[0001]本专利技术涉及电子电路
，特别是涉及一种多相信号扫描检测电路及检测方法
。

技术介绍

[0002]传统的信号检测尤其是电容电荷量信号的检测通常先采用电荷放大器对信号放大，然后再经过积分器累积，最后积分器的输出送至
ADC
进行量化的方法
。
这种传统的信号检测流程为预充
(
激励
)
‑
复位
‑
积分的扫描流程，其对应的时序图如图1所示
。
但是这种单相扫描的流程通常会由于开关的电荷注入，非线性导通阻抗等引入一些非理想因素，导致有效信号的动态范围降低，系统的有效信噪比较低
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种多相信号扫描检测电路及检测方法，具有降低非理想因素
、
增加有效信号的动态范围及提高有效信噪比等优点
。
[0004]为解决现有技术中的问题，第一方面，本专利技术提供一种多相信号扫描检测电路，包括：
[0005]信号检测电路，用于执行多个扫描周期，各所述扫描周期均包括依次执行的第一相扫描和第二相扫描；所述第一相扫描包括预充
、
复位和积分；所述第二相扫描包括复位和积分；
[0006]差分电路，与所述信号检测电路的输出端相连接，用于将所述第一相扫描的扫描结果与所述第二相扫描的扫描结果进行差分处理
。
[0007]可选地，所述信号检测电路包括多个信号检测单元及电荷放大器电路，所述信号检测单元及电荷放大器电路包括：
[0008]电荷放大器，所述电荷放大器的正输入端连接参考电压，所述电荷放大器的输出端为所述信号检测单元及电荷放大器电路的输出端；
[0009]接地电容，所述接地电容的第一极板接地；
[0010]第一复位开关，所述第一复位开关的一端与所述电荷放大器的负输入端相连接，另一端与所述电荷放大器的输出相连接；
[0011]采样积分电路，包括第一端
、
第二端及第三端；所述采样积分电路的第一端与所述接地电容的第二极板相连接；所述采样积分电路的第二端与所述第一复位开关远离所述电荷放大器的负输入端的一端及所述电荷放大器的负输入端均相连接；所述采样积分电路的第三输入端与所述第一复位开关远离所述电荷放大器的负输入端的一端及所述电荷放大器的输出端均相连接；
[0012]预充电路，与所述采样积分电路并联
。
[0013]可选地，所述采样积分电路包括：
[0014]第一采样开关，所述第一采样开关的一端与所述接地电容的第二极板相连接；
[0015]第一环路连接开关，所述第一环路连接开关的一端与所述第一采样开关远离所述接地电容的一端相连接，另一端与所述电荷放大器的负输入端相连接；
[0016]第一积分电容，所述第一积分电容的第一极板与所述接地电容的第二极板相连接；
[0017]第二采样开关，所述第二采样开关的一端与所述第一积分电容的第二极板相连接；
[0018]第二环路连接开关，所述第二环路连接开关的一端与所述第二采样开关远离所述第一积分电容的一端相连接，另一端与所述电荷放大器的输出端相连接
。
[0019]可选地，所述预充电路包括：
[0020]第一预充开关，所述第一预充开关的一端与所述积分电容的第一极板相连接，另一端连接充电电压；
[0021]第二预充开关，所述第二预充开关的一端与所述第二采样开关远离所述第一积分电容的一端相连接，另一端连接所述充电电压
。
[0022]可选地，所述差分电路包括：
[0023]第一输入端，与所述信号检测电路的输出端相连接；
[0024]第二输入端，与补偿电荷放大器输出信号相连接；
[0025]第一输出端，用于输出第一输出信号；
[0026]第二输出端，用于输出第二输出信号
。
[0027]可选地，所述差分电路包括：
[0028]差分积分器；
[0029]第一耦合电容，所述第一耦合电容的第一极板为所述差分电路的第一输入端；所述第一耦合电容的第二极板与所述差分积分器的负输入端相连接；
[0030]第二耦合电容，所述第二耦合电容的第一极板为所述差分电路的第二输入端，所述第二耦合电容的第二极板与所述差分积分器的正输入端相连接；
[0031]第二复位开关，所述第二复位开关的一端与所述差分积分器的负输入端相连接，所述第二复位开关的另一端与所述差分积分器的第一输出端相连接；
[0032]第一积分开关，所述第一积分开关的一端与所述差分积分器的负输入端相连接；
[0033]第二积分电容，所述第二积分电容的第一极板与所述第一积分开关远离所述差分积分器的第一负输入端的一端相连接，所述第二积分电容的第二极板与所述差分积分器的第一输出端相连接；所述第二积分电容的第二极板
、
所述第二复位开关的另一端及所述差分积分器的第一输出端相连接后共同作为所述差分电路的第一输出端；
[0034]第三复位开关，所述第三复位开关的一端与所述差分积分器的正输入端相连接，所述第三复位开关的另一端与所述差分积分器的第二输出端相连接；
[0035]第二积分开关，所述第二积分开关的一端与所述差分积分器的正输入端相连接；
[0036]第三积分电容，所述第三积分电容的第一极板与所述第二积分开关远离所述差分积分器的第一正输入端的一端相连接，所述第二积分电容的第二极板与所述差分积分器的第二输出端相连接；所述第三积分电容的第二极板
、
所述第三复位开关的另一端及所述差分积分器的第二输出端相连接后共同作为所述差分电路的第二输出端
。
[0037]可选地，所述多相信号扫描检测电路还包括模数转换器电路，所述模数转换器电
路的输入端与所述差分电路的第一输出端及所述差分电路的第二输出端相连接，用于在所有的扫描周期执行完毕后，对所述差分电路的输出结果进行采样和量化
。
[0038]可选地，所述多相信号扫描检测电路还包括斩波电路，所述斩波电路位于所述信号检测电路与所述差分电路之间，所述差分电路的输入端经由所述斩波电路与所述信号检测电路的输出端相连接
。
[0039]可选地，所述斩波电路包括：
[0040]第一输入端，所述斩波电路的第一输入端与所述信号检测电路的输出端相连接；
[0041]第二输入端，所述斩波电路的第二输入端与补偿电荷放大器输出信号相连接；
[0042]第三输入端，所述斩波电路的第三输入端与第一控制信号相连接；
[0043]第四输入端，所述斩波电路的第四输入端与第二控制信号相连接；
[0044]第一输出端及第二输出端，所述斩波电路的第一输出端及第二输出端均与所述差分电路相连接；
[0045]所述斩波电路用于基于所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多相信号扫描检测电路，其特征在于，包括：信号检测电路，用于执行多个扫描周期，各所述扫描周期均包括依次执行的第一相扫描和第二相扫描；所述第一相扫描包括预充
、
复位和积分；所述第二相扫描包括复位和积分；差分电路，与所述信号检测电路的输出端相连接，用于将所述第一相扫描的扫描结果与所述第二相扫描的扫描结果进行差分处理
。2.
根据权利要求1所述的多相信号扫描检测电路，其特征在于，所述信号检测电路包括多个信号检测单元及电荷放大器电路，所述信号检测单元及电荷放大器电路包括：电荷放大器，所述电荷放大器的正输入端连接参考电压，所述电荷放大器的输出端为所述信号检测单元及电荷放大器电路的输出端；接地电容，所述接地电容的第一极板接地；第一复位开关，所述第一复位开关的一端与所述电荷放大器的负输入端相连接，另一端与所述电荷放大器的输出相连接；采样积分电路，包括第一端
、
第二端及第三端；所述采样积分电路的第一端与所述接地电容的第二极板相连接；所述采样积分电路的第二端与所述第一复位开关远离所述电荷放大器的负输入端的一端及所述电荷放大器的负输入端均相连接；所述采样积分电路的第三输入端与所述第一复位开关远离所述电荷放大器的负输入端的一端及所述电荷放大器的输出端均相连接；预充电路，与所述采样积分电路并联
。3.
根据权利要求2所述的多相信号扫描检测电路，其特征在于，所述采样积分电路包括：第一采样开关，所述第一采样开关的一端与所述接地电容的第二极板相连接；第一环路连接开关，所述第一环路连接开关的一端与所述第一采样开关远离所述接地电容的一端相连接，另一端与所述电荷放大器的负输入端相连接；第一积分电容，所述第一积分电容的第一极板与所述接地电容的第二极板相连接；第二采样开关，所述第二采样开关的一端与所述第一积分电容的第二极板相连接；第二环路连接开关，所述第二环路连接开关的一端与所述第二采样开关远离所述第一积分电容的一端相连接，另一端与所述电荷放大器的输出端相连接
。4.
根据权利要求3所述的多相信号扫描检测电路，其特征在于，所述预充电路包括：第一预充开关，所述第一预充开关的一端与所述积分电容的第一极板相连接，另一端连接充电电压；第二预充开关，所述第二预充开关的一端与所述第二采样开关远离所述第一积分电容的一端相连接，另一端连接所述充电电压
。5.
根据权利要求1所述的多相信号扫描检测电路，其特征在于，所述差分电路包括：第一输入端，与所述信号检测电路的输出端相连接；第二输入端，与补偿电荷放大器输出信号相连接；第一输出端，用于输出第一输出信号；第二输出端，用于输出第二输出信号
。6.
根据权利要求5所述的多相信号扫描检测电路，其特征在于，所述差分电路包括：
差分积分器；第一耦合电容，所述第一耦合电容的第一极板为所述差分电路的第一输入端；所述第一耦合电容的第二极板与所述差分积分器的负输入端相连接；第二耦合电容，所述第二耦合电容的第一极板为所述差分电路的第二输入端，所述第二耦合电容的第二极板与所述差分积分器的正输入端相连接；第二复位开关，所述第二复位开关的一端与所述差分积分器的负输入端相连接，所述第二复位开关的另一端与所述差分积分器的第一输出端相连接；第一积分开关，所述第一积分开关的一端与所述差分积分器的负输入端相连接；第二积分电容，所述第二积分电容的第一极板与所述第一积分开关远离所述差分积分器的第一负输入端的一端相连接，所述第二积分电容的第二极板与所述差分积分器的第一输出端相连接；所述第二积分电容的第二极板
、
所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，朱定飞，刘华，陈建球，
申请(专利权)人：上海海栎创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：