【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集成电路设计，涉及电容传感器电路设计技术，具体涉及一种多步电容传感器读出电路系统及其实现方法，设计并实现了一种高精度、高能效、低延迟的电容传感器读出电路结构。
技术介绍
1、随着电容传感器技术的不断演进，电容传感器的应用场景逐渐从传统的低速场合（例如压力和湿度的测量）扩展到一些实时系统（例如机器人和无人机），对电容传感器读出电路提出了高分辨率、高能效、低延迟的要求。现有的逐次逼近型电容数字转换器（sarcdc）具有较高的能效，但是受限于比较器的热噪声，其精度较低；δσ电容数字转换器（δσ cdc）通过噪声整形和过采样，提高了系统精度，但是其通常需要高能耗的积分器。缩放式电容数字转换器（zoom cdc）作为一种新型的电路结构，可以同时兼顾能效和精度，引发了广泛关注。
2、zoom cdc是一种多步电容传感器读出电路，结合了sar cdc和δσ cdc的优点，首先利用sar cdc进行粗量化，扩展cdc的动态范围；粗量化完成后，根据量化结果调整细量化的参考电平，利用δσ cdc进行细量化，提高系统精度。由于δσ ...
【技术保护点】
1.一种多步电容传感器读出电路系统的实现方法，其特征在于，设计增量型缩放式电容传感器读出电路，无需额外的放大器，利用斩波时序消除采样噪声，采用动态开环积分器作为第一级积分器，提高系统能效；包括如下步骤：
2.如权利要求1所述多步电容传感器读出电路系统的实现方法，其特征在于，基于斩波的采样噪声消除技术具体为，在采样相位，将DAC和待测的传感电容的顶板和底板连接VCM，在采样相位后的转换相位，即粗量化相位和细量化相位中，在斩波相位为+1时，传感电容的底板连接VREFP，DAC底板连接对应的数字码，传感电容和DAC共用的顶板处产生残差电压；在斩波相位为-1时，传...
【技术特征摘要】
1.一种多步电容传感器读出电路系统的实现方法，其特征在于，设计增量型缩放式电容传感器读出电路，无需额外的放大器，利用斩波时序消除采样噪声，采用动态开环积分器作为第一级积分器，提高系统能效；包括如下步骤：
2.如权利要求1所述多步电容传感器读出电路系统的实现方法，其特征在于，基于斩波的采样噪声消除技术具体为，在采样相位，将dac和待测的传感电容的顶板和底板连接vcm，在采样相位后的转换相位，即粗量化相位和细量化相位中，在斩波相位为+1时，传感电容的底板连接vrefp，dac底板连接对应的数字码，传感电容和dac共用的顶板处产生残差电压；在斩波相位为-1时，传感电容的底板连接vrefn，dac底板连接对应的数字码的反码，传感电容和dac共用的顶板处产生极性相反的残差电压和极性相同的采样噪声；第一级积分器之后对积分后的残差信号进行第二次斩波，最后将数字码通过数字降采样滤波器后，将采样噪声消除。
3.如权利要求1所述多步电容传感器读出电路系统的实现方法，其特征在于，步骤3）中，自偏置浮动反相放大器的输入管采用厚...
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