[发明专利]一种带有电容测量电路的微机电系统设备驱动器

权利要求书

1.一种驱动和电容测量电路，包括：

电压源，其在驱动模式下有选择性地在第一节点上产生一个输出电压以改变一个连接到所述第一节点的并带有可变电容的设备的电容量；

电流源，其在测量模式下有选择性地在所述第一节点提供一个充放电流；

电容计算电路，其在测量模式下在所述第一节点对电压进行采样，测定在测量模式下的第一节点上的电压的变化率，并在电压变化率和充放电流值中的一个的基础上计算所述设备的电容量。

2.根据权利要求1所述的一种驱动和电容测量电路，其中所述电压源在测量模式下在所述第一节点上不提供输出电压；并且所述电流源在驱动模式下在所述第一节点上不提供充放电流。

3.根据权利要求1所述的一种驱动和电容测量电路，其中所述电容计算电路包括：

与所述电压源和所述电流源相连接的控制器；

一端和所述第一节点相连接的第一电容；

与所述第一电容的另一端相连接的积分放大器；

用于比较积分放大器的输出信号和第一电压阈值的第一比较器；

其中所述控制器接收第一比较器的输出信号。

4.根据权利要求3所述的一种驱动和电容测量电路，其中所述控制器在一个时间段内有选择地重置所述积分放大器，此时间段从测量模式启动时开始，并经历一个由设备的串联电阻和所述驱动和电容测量电路的输入电容量所定义的时间常数后结束。

5.根据权利要求3所述的一种驱动和电容测量电路，其中：

电容计算电路还包括第二比较器，用于比较积分放大器的输出信号和第二电压阈值，此第二电压阈值与所述第一电压阈值不同；并且

所述控制器接收第二比较器的输出信号并测定对应于第一和第二比较器的输出信号的电压变化率。

6.根据权利要求3所述的一种驱动和电容测量电路，其中：

所述电容计算电路还包括一个电压阈值生成电路，阈值其在测量模式下在第一时间向第一比较器输出第一电压阈值并在第二时间向该比较器输出一个与第一电压阈值不同的第二电压阈值；

所述控制器接收所述第一比较器的输出信号并测定其中的电压变化率。

7.根据权利要求1所述的一种驱动和电容测量电路，其中所述设备包含有微机电系统（MEMS）设备。

8.根据权利要求7所述的一种驱动和电容测量电路，其中所述微机电系统设备调整透镜阵列的一个透镜的位置。

9.根据权利要求1所述的一种驱动和电容测量电路，其中：

所述设备的电容随输出电压的变化而变化；并且

测量模式的持续时间小于或者等于所述设备的机械时间常数。

10.根据权利要求9所述的一种驱动和电容测量电路，其中：

所述电压源的输出电压在第一电压范围内变化；并且

充放电流中的一个调整输出电压的幅度小于第一电压范围的2%。

11.一种驱动和电容测量电路，包括：

电压源，其在驱动模式下在第一节点上有选择地产生一个输出电压以改变微机电系统（MEMS）设备的位置和电容量，但在测量模式下在所述第一节点上不输出电压；

电流源，其在测量模式下在所述第一节点上提供充放电流，但在驱动模式下在所述第一节点上不提供充放电流；以及

电容计算电路，其在测量模式下在所述第一节点对电压进行采样，在测量模式下测定第一节点上的电压变化率，并在电压变化率和充放电流值中的一个的基础上计算设备的电容量。

12.根据权利要求11所述的一种驱动和电容测量电路，其中所述电容计算电路包括：

控制器，其与所述电压源和电流源相连接；

第一电容，其一端与所述第一节点相连接；

积分放大器，其与所述第一电容的另一端相连接；以及

第一比较器，其将积分放大器的输出信号和第一电压阈值进行比较；

其中控制器接收所述第一比较器的输出信号。

13.根据权利要求12所述的一种驱动和电容测量电路，其中所述控制器在一时间段内有选择地重置所述积分放大器，此时间段在测量模式启动后开始，并经历一个由所述设备的串联电阻和所述驱动和电容测量电路的输入电容所定义的时间常数后结束。