[发明专利]全差分运算放大器共模电流感测反馈

说明书

提供了一种用于感测共模反馈电流的方法和装置。共模反馈电流可以流过压阻电桥的共模电阻分压器。第一电流镜对共模反馈电流进行镜像并且提供第一镜像的共模电流。电流聚集级接收第一镜像的共模电流并且基于第一镜像的共模反馈电流确定压阻电桥的电桥电流。在确定电桥电流之前，可以使用第二电流镜来对第一电流镜进行镜像。

技术领域

本申请涉及一种感测共模反馈电流的设备，特别是一种感测共模反馈电流并且使用共模反馈电流来确定压阻电桥的电桥电流的设备。

背景技术

压阻电桥(可以是惠斯通电桥)被用于微机电系统(MEMS)设备(诸如，微镜)。压阻电桥对温度敏感，并且流经压阻电桥的电流可能随温度变化而变化。由于它们对温度的敏感性，因此准确而精确地确定流经压阻电桥的电流以及因此确定压阻电桥的温度非常重要。

发明内容

电流-电压(I2V)转换器配置中的全差分运算放大器可以被用于偏置压阻电桥，压阻电桥与两个节点之间的共模电阻分压器并联耦合。在输出节点中的一个节点处的总电流是三个电流的总和；第一电流流过压阻电桥，第二电流流过共模电阻分压器，以及第三电流由全差分运算放大器的电流源提供。

流过压阻电桥的第一电流可以被用于确定压阻电桥的灵敏度。准确而精确地确定第一电流导致对压阻电桥的灵敏度的准确而精确的确定。

本文描述的是用于确定流过压阻电桥的第一电流的电桥电流确定级。电桥电流确定级初始地确定流过共模电阻分压器的第二电流。然后，电桥电流确定级接收由全差分运算放大器的电流源提供的第三电流的指示。电桥电流确定级将流过压阻电桥的第一电流确定为总电流与第二电流和第三电流之和之间的差。

附图说明

图1示出了MEMS系统的示意性电路图。

图2示出了包括电桥电流确定级的进一步的细节的MEMS系统的示意性电路。

具体实施方式

图1示出了MEMS系统100的示意性电路图。MEMS系统100包括压阻电桥驱动级102、压阻电桥103、电桥电流确定级104、共模电阻分压器105以及压阻电桥灵敏度补偿级106。电桥电流确定级104被耦合到驱动级102。电桥电流确定级104确定流过压阻电桥103的电流(Ibridge)。电桥电流确定级104将流过压阻电桥103的电流(Ibridge)输出到压阻电桥灵敏度补偿级106。灵敏度补偿级106补偿压阻电桥103的温度灵敏度。压阻电桥103可以是惠斯通电桥。

图1的示意图示意性地示出了驱动级102。驱动级102包括：全差分驱动运算放大器108，第一和第二电流源110、112，第一和第二电阻器114、116以及反馈放大器118。共模电阻分压器105具有第一和第二反馈电阻120、122，第一和第二反馈电阻之间具有抽头节点121。共模电阻分压器105可以是运算放大器108的一部分，并且可以是运算放大器108的子结构。运算放大器108的全差分结构、第一和第二反馈电阻120、122以及反馈放大器118可以固定运算放大器108的输出共模。

第一电流源110具有耦合到电源电压节点124的第一端子和耦合到驱动运算放大器108的同相输入的第二端子。电源电压节点124可以向系统100提供电源电压(Vs)。第二电流源112具有耦合到参考电压节点126的第一端子和耦合到驱动运算放大器108的反相输入的第二端子。参考电压节点126可以向系统100提供参考电压或接地电压。

第一电阻114具有耦合到运算放大器108的同相输入的第一端子和耦合到驱动级102的第一输出节点115的第二端子，在第二端子处提供第一输出电压(Voutp)。运算放大器108具有耦合到第一输出节点115的反向输出端子。第二电阻116具有耦合到运算放大器108的反向输入的第一端子和耦合到驱动级102的第二输出节点117的第二端子，在第二端子处提供第二输出电压(Voutn)。运算放大器108的同相输出端子被耦合到第二输出节点117。