[发明专利]一种用于容栅式角位移传感器的ASIC接口

权利要求书

1.一种用于容栅式角位移传感器的ASIC接口，其特征在于，该ASIC接口包括直流电容对消阵列、C-V转换器、谐振器、量化器、有数字信号控制的电容反馈阵列和数字解调滤波模块；

所述直流电容对消阵列用于抵消检测电容中的直流量C₀，所述直流电容对消阵列包括若干个抵消电容及分别与之串联的开关，每一所述开关的控制端与外界的数字信号对应连接，每一所述抵消电容一端连接与传感器载波同频反相的载波，每一所述抵消电容的另一端经所述开关与检测电容的一端连接后接入所述C-V转换器的输入端；

所述C-V转换器用于将检测电容信号经过C-V转换为成比例的电压信号；

所述谐振器用于将所述C-V转换器输出的电压信号进行带通Σ-Δ调制；

所述量化器用于将所述谐振器输出的信号转换成位流信号；

所述数字信号控制的电容反馈阵列用于根据所述量化器输出的位流信号调节所述C-V转换器输入信号的动态范围；

所述数字解调滤波模块用于将所述量化器输出的位流信号经过数字解调输出传感器测量信号的数字量。

2.根据权利要求1所述的用于容栅式角位移传感器的ASIC接口，其特征在于，所述C-V转换器包括两反馈电阻、一运算放大器和两反馈电容，每一所述反馈电阻的两端分别连接所述运算放大器的反向输入端和输出端，所述运算放大器的输出端与所述谐振器的输入端连接；另外，所述反馈电容两端分别连接所述运算放大器的输入和输出端用于调节增益。

3.根据权利要求1或2所述的用于容栅式角位移传感器的ASIC接口，其特征在于，所述量化器模块采用比较器，所述比较器的输出端分别连接所述数字信号控制的电容反馈阵列与数字解调滤波模块。

4.根据权利要求3所述的用于容栅式角位移传感器的ASIC接口，其特征在于，所述比较器产生一位码流b₀输出，即一位反馈控制，所述有数字信号控制的反馈电容阵列包括：参考电压V_ref1、V_ref2，与所述参考电压相连的电容为C_df1、C_df2，所述量化器输出数字信号b₀和反相信号-b₀分别作用于所述电容为C_df1、C_df2与所述C-V转换器之间的开关，随着码流零和一的变化开关来回切换导通，使得所述C-V转换器的两个输入端注入负反馈电荷，抵消传感器电容变化带来的电荷变化。

5.根据权利要求4所述的用于容栅式角位移传感器的ASIC接口，其特征在于，所述量化器产生移相90度的ADC控制码流，所述数字信号控制的电容反馈阵列模块还设置有与参考电压相连的电容C_df3、C_df4，电容C_df3、C_df4远小于C_df1、C_df2，所述量化器输出的移相90度的ADC控制码流数字信号b₀和反相信号-b₀分别作用于所述电容为C_df3、C_df4与所述C-V转换器之间的开关，随着码流零和一的变化开关来回切换导通通过所述比较器输出的码流控制。