单片集成MEMS电容传感器锁相放大电路制造技术

技术编号:8132289 阅读:179 留言:0更新日期:2012-12-27 05:10
本发明专利技术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。本发明专利技术的优点是:本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种单片集成MEMS电容传感器锁相放大电路,是一种MEMS与CMOS集成设计单片集成接口电路。
技术介绍
锁相技术已经被电子设备所广泛使用,其具有很多优点。MEMS传感器是当今发展的另一个热点,其输出信号一般比较微弱,需要斩波,相关双采样等技术提供信号强度。图I为常规的锁相技术的框图,其有四个部分构成,主要关系是信号通道同参考通道接受同一个规定的调制频率调制,信号通道包括一些放大和滤波的电路,用于将目标信号放大到满意的范围,在参考通道里,包括相移电路以及驱动电路,用于产生同频率和满足相位的参考频率,最后在相敏放大器和低通滤波器中将噪声部分去除,得到放大后的信 号。如果将MEMS和CMOS锁相放大技术结合起来,将有很好的输出特性和应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种单片集成MEMS电容传感器锁相放大电路,将MEMS与CMOS融合设计。按照本专利技术提供的技术方案,所述单片集成MEMS电容传感器锁相放大电路包括交流调制信号发生器、MEMS电容电桥、前置放大器、滤波电路、交流放大电路、相敏检测器、低通滤波器、方波驱动电路、移相电路和参考触发本文档来自技高网...

【技术保护点】
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...

【技术特征摘要】
1.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。2.根据权利要求I所述的单片集成MEMS电容传感器锁相放大电路,其特征是,包括MEMS器件部分和CMOS读出电路部分,MEMS器件部分包括所述MEMS电容电桥(102) ;CM0S读出电路部分包括所述前置放大器(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)、参考触发电路(111);通过单片集成技术将所述MEMS器件部分和CMOS读出电路部分同时在硅片上实现。3.根据权利要求2所述的单片集成MEMS电容传感器锁相放大电路,其特征是所述CMOS读出电路部分采用单端输出、单端输入的结构,或采用...

【专利技术属性】
技术研发人员:何鑫王玮冰
申请(专利权)人:江苏物联网研究发展中心
类型:发明
国别省市:

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