[发明专利]差动电容的感测电路及方法

权利要求书

1.一种感测差动电容的感测电路，其特征在于，所述的感测电路包含：

第一感测端及第二感测端，连接所述差动电容；

切换电路，连接所述第一感测端及所述第二感测端，经由切换使所述差动电容连接于高电压源、低电压源或是进行电荷转移；

电荷储存电路，耦接所述切换电路，配合所述切换电路的切换，储存所述差动电容所转移的电荷，产生与所述差动电容的两端的电容值相关的第一输出电压及第二输出电压；以及

放大级，根据所述第一输出电压及所述第二输出电压的差异产生感测值，包含：

运算放大器，其正输入端连接共同参考电压源；

第一开关，用以输入所述第一输出电压；

第二开关，用以输入所述第二输出电压；

第一取样电容，一端连接于所述运算放大器的负输入端，另一端连接所述第一开关及所述第二开关；

第三开关，连接于所述运算放大器的负输入端及输出端之间；以及

第二取样电容，一端连接于所述运算放大器的负输入端，另一端藉第四开关及第五开关连接所述共同参考电压源或所述运算放大器的输出端。

2.如权利要求1所述的感测电路，其特征在于，电荷储存电路包含：

第一储存电路，包含多个第一储存电容，分次储存所述差动电容的一端的电荷于所述不同第一储存电容中，产生第一输出电压；以及

第二储存电路，包含多个第二储存电容，分次储存所述差动电容的另一端的电荷于所述不同第二储存电容中，产生第二输出电压。

3.如权利要求2所述的感测电路，其特征在于，所述第一储存电路及所述第二储存电路并联所述多个第一储存电容或所述多个第二储存电容，以产生所述第一输出电压或所述第二输出电压。

4.如权利要求2所述的感测电路，其特征在于，所述多个第一储存电容或所述多个第二储存电容包含：

多个第一阶电容，分次储存电荷于所述不同第一阶电容中；以及

多个第二阶电容，分次储存所述多个第一阶电容并联后的电荷于所述不同第二阶电容中。

5.如权利要求2所述的感测电路，其特征在于，所述电荷储存电路更包含第三储存电路，包含至少一第三储存电容，连接所述第一储存电路及第二储存电路，分别储存所述第一储存电路及第二储存电路中的电荷于两端。

6.如权利要求2所述的感测电路，其特征在于，所述电荷储存电路包含：

第一储存电路，储存所述差动电容的一端的电荷于第一储存电容中；

第二储存电路，储存所述差动电容的另一端的电荷于第二储存电容中；以及

第三储存电路，包含多个第三储存电容，其中每一所述第三储存电容的两端分别连接于所述第一储存电路及第二储存电路，分次将所述第一储存电路及第二储存电路中的电荷储存于所述不同第三储存电容中，并联时于两端产生第一输出电压及第二输出电压。

7.如权利要求1所述的感测电路，其特征在于，所述切换电路包含：

第一开关对，连接所述第一感测端，包含第一上下桥开关分别连接高电压源及低电压源；

第二开关对，连接所述第二感测端，包含第二上下桥开关分别连接高电压源及低电压源；

第三开关对，连接所述第一储存电路，使所述第一储存电路连接于所述第一感测端、第二感测端或同时连接，进行电荷转移；以及

第四开关对，连接所述第二储存电路，使所述第二储存电路连接于所述第一感测端、第二感测端或同时连接，进行电荷转移。

8.一种差动电容的感测方法，其特征在于，所述的感测方法包含：

(a)切换开关使所述差动电容的两端连接于高电压源、低电压源或是进行电荷转移；

(b)储存所述差动电容所转移的电荷，产生与所述差动电容的两端的电容值相关的第一输出电压及第二输出电压；

(c)重置第一取样电容，并同时于运算放大器的负输入端储存所述运算放大器的非理想误差值于第二取样电容中；

(d)利用所述第一取样电容对所述第一输出电压取样；

(e)再利用所述第一取样电容对所述第二输出电压取样；以及

(f)使所述第二取样电容连接于所述运算放大器的负输入端与输出端之间，产生与所述第一输出电压及所述第二输出电压的差异相关的感测值。