[发明专利]电容检测电路及其电容式传感器接口电路芯片

权利要求书

1、一种电容检测电路，其特征在于包括：

电容读出前端电路，

输入端与电容读出前端电路连接的解调放大电路，

以及输入端与解调放大电路连接的缓冲放大电路。

2、如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于所述电容读出前端电路包括前置放大器、输入电容、反馈电容、内部开关以及参考电压；

输入电容C_i的一个电极与前置放大器的反相输入端连接，其另一个电极与前置放大器的输出端之间接有反馈电容C_f，内部开关并联在运算放大器的反相输入端与输出端之间，前置放大器的同相输入端接参考电压V_ref。

3、如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于所述解调放大电路包括前向电容、反馈电容、积分电容、解调放大器以及参考电压；

前向电容C₂₁与解调放大器的反相输入端相连，积分电容C₂₃并联在解调放大器的反相输入端与输出端之间，反馈电容C₂₂在第一时钟相(φ₁)时，两极分别与参考电压相连，在第二时钟相(φ₂)时，并联在积分电容C₂₃两端。

4、如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于所述缓冲放大电路包括输入电阻、反馈电容、反馈电阻、缓冲放大器以及参考电压；

输入电阻R₃₁与缓冲放大器的反相输入端相连，反馈电容C₃₁、反馈电阻R₃₂分别并联在缓冲放大器的输入端与输出端之间，缓冲放大器的同相输入端接参考电压V_ref。

5、如权利要求2、3或4所述的电容检测电路，其特征在于通过在线编程调整各级电路的放大倍数、电路带宽和增益。

6、一种电容式传感器接口电路芯片，包括：自测电路、偏置电流产生电路、传感器零偏补偿电路、参考电压产生电路以及时钟产生电路，其特征在于还包括分别与上述电路相连的电容检测电路；

所述自测电路、传感器零偏补偿电路还分别与片外电容式传感器相连；

所述电容式传感器接口电路芯片采用集成电路工艺制作。

7、如权利要求6所述的一种电容式传感器接口电路芯片，其特征在于所述集成电路制作方法为全CMOS工艺。

8、如权利要求6所述的一种电容式传感器接口电路芯片，其特征在于所述自测电路包括一个使能端，使该自测电路可以有两个工作模式：

使能端电平为高时，自测电路工作在自测模式，用来测试片载电容，完成芯片本身功能的自我标定；

使能端电平为低时，自测电路工作在正常模式，与片外电容式传感器相连，测试片外电容式传感器的电容。

9、如权利要求8所述的一种电容式传感器接口电路芯片，其特征在于所述的两个工作模式之间通过编程切换。

10、如权利要求6所述的一种电容式传感器接口电路芯片，其特征在于所述传感器零偏补偿电路采用电容阵列。

11、如权利要求10所述的一种电容式传感器接口电路芯片，其特征在于所述电容阵列是二进制权重的。

12、如权利要求10所述的一种电容式传感器接口电路芯片，其特征在于所述传感器零偏补偿电路通过编程调整各个补偿电容的通断，实现电容阵列电容的可调功能。