[发明专利]一种电容式MEMS传感器的检测电路

权利要求书

1.一种电容式MEMS传感器的检测电路，其特征是：包括用于与第一待测电容（C1）、第二待测电容（C2）相连后形成的谐振单元，所述谐振单元通过频率检测单元与差频电路相连，频率检测单元的输出端分别与第一待测电容（C1）的第一可动极板（M1）、第二待测电容（C2）的第二可动极板（M2）相连；第一待测电容（C1）、第二待测电容（C2）对应连接形成与谐振单元，谐振单元内能产生谐振频率，并能对谐振衰减的能量补偿；频率检测单元根据谐振单元输出的谐振频率驱动差频电路输出对应的频率信号。

2.根据权利要求1所述的电容式MEMS传感器的检测电路，其特征是：所述谐振单元包括选频网络及有源电路（1）；所述第一待测电容（C1）、第二待测电容（C2）的两端均并联有选频电感（L0），以形成选频网络；所述有源电路（1）包括第一PMOS管（PMOS1）及第二PMOS管（PMOS2），所述第一PMOS管（PMOS1）的漏极端与第二PMOS管（PMOS2）的栅极端及第一待测电容（C1）的第一端相连，第一待测电容（C1）的第二端与第一NMOS管（NMOS1）的漏极端相连，第一NMOS管（NMOS1）的栅极端与第二NMOS管（NMOS2）的漏极端相连；第二NMOS管（NMOS2）的栅极端与第一NMOS管（NMOS1）的漏极端相连，第二NMOS管（NMOS2）的漏极端还与第二待测电容（C2）的第二端相连，第二待测电容（C2）的第一端与第二PMOS管（PMOS2）的漏极端相连，第二PMOS管（PMOS2）的栅极端与第一PMOS管（PMOS1）的漏极端相连，第一PMOS管（PMOS1）及第二PMOS管（PMOS2）的源极端均与电源VCC相连；第一NMOS管（NMOS1）的源极端及第二NMOS管（NMOS2）的源极端与电流镜相连；第一NMOS管（NMOS1）的漏极端与第二NMOS管（NMOS2）的栅极端及第一电容（C1）的第二端相连后形成第一谐振单元输出端（A1），第二NMOS管（NMOS2）的漏极端与第一NMOS管（NMOS1）的栅极端及第二电容（C2）的第二端相连后形成第二谐振单元输出端（A2）。

3.根据权利要求2所述的电容式MEMS传感器的检测电路，其特征是：所述电流镜包括第三NMOS管（NMOS3）及第四NMOS管（NMOS4），所述第三NMOS管（NMOS3）及第四NMOS管（NMOS4）的源极端均接地；第四NMOS管（NMOS4）的栅极端与第三NMOS管（NMOS3）的栅极端及第三NMOS管（NMOS3）的漏极端相连；第四NMOS管（NMOS4）的漏极端通过窄带电感（Ltail）与第一NMOS管（NMOS1）的源极端及第二NMOS管（NMOS2）的源极端相连；第四NMOS管（NMOS4）的源极端与第四NMOS管（NMOS4）的漏极端间通过源端电容（Ctail）相连；第三NMOS管（NMOS3）的漏极端与偏置电流Ibias相连。

4.根据权利要求1所述的电容式MEMS传感器的检测电路，其特征是：所述频率检测单元包括第一高通滤波器（2）、第二高通滤波器（4）、第一施密特触发器（3）及第二施密特触发器（5），谐振单元的输出端分别与第一高通滤波器（2）及第二高通滤波器（4）相连，第一高通滤波器（2）的输出端与第一施密特触发器（3）的输入端相连，第一施密特触发器（3）的输出端与第一可动极板（M1）相连，并与差频电路相连；第二高通滤波器（4）的输出端与第二施密特触发器（5）的输入端相连，第二施密特触发器（5）的输出端与第二可动极板（M2）相连，并与差频电路相连。

5.根据权利要求1所述的电容式MEMS传感器的检测电路，其特征是：所述差频电路包括D触发器（6）。

6.根据权利要求4所述的电容式MEMS传感器的检测电路，其特征是：所述差频电路采用D触发器（6），第一施密特触发器（3）的输出端与D触发器（6）的D端相连，第二施密特触发器（5）的输出端与D触发器（6）的CP端相连。

7.根据权利要求4所述的电容式MEMS传感器的检测电路，其特征是：所述第一高通滤波器（2）及第二高通滤波器（4）均包括滤波电容（Ch）及滤波电阻（Rh）。