[发明专利]一种高精度开关电容型差分测量电路

权利要求书

1.一种高精度开关电容型差分测量电路，其特征在于，所述高精度开关电容型差分测量电路包括差分电路以及开关电容电路；所述差分电路至少包括运算放大器(OPA1)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第四开关(k4)和第五开关(k5)，所述运算放大器(OPA1)的同相输入端连接所述第三电容(C3)的下极板，所述第三电容(C3)的上极板连接所述差分电路的第一输入端，所述差分电路的第一输入端还通过所述第四开关(k4)连接输入共模偏置电压；所述运算放大器(OPA1)的反相输入端连接所述第四电容(C4)的下极板，所述第四电容(C4)的上极板连接所述差分电路的第二输入端，所述差分电路的第二输入端还通过所述第五开关(k5)连接所述输入共模偏置电压；所述第四开关(k4)和所述第五开关(k5)均受第一时钟信号的控制；

所述差分电路的第一输入端和第二输入端通过所述开关电容电路连接所述高精度开关电容型差分测量电路的两个差分输入端获取输入信号，所述开关电容电路中至少包括电容以及受所述第一时钟信号控制的开关；

当所述第一时钟信号为高电平时，所述开关电容电路采样所述输入信号并提供给所述差分电路，所述第四开关(k4)和所述第五开关(k5)均闭合，所述第三电容(C3)和所述第四电容(C4)的上极板的电压切换到所述输入共模偏置电压；

当所述第一时钟信号为低电平时，所述开关电容电路进入自共模模式且所述差分电路的第一输入端和第二输入端的共模电压保持为所述输入共模偏置电压；

其中，所述开关电容电路包括第一开关(k1)、第二开关(k2)、第三开关(k3)、第一电容(C1)和第二电容(C2)，所述第一开关(k1)的一端连接所述高精度开关电容型差分测量电路的一个差分输入端、另一端连接所述第一电容(C1)的下极板，所述第一电容(C1)的上极板连接所述差分电路的第一输入端，所述第二开关(k2)的一端连接所述高精度开关电容型差分测量电路的另一个差分输入端、另一端连接所述第二电容(C2)的下极板，所述第二电容(C2)的上极板连接所述差分电路的第二输入端；所述第一电容(C1)的下极板和所述第二电容(C2)的下极板通过所述第三开关(k3)相连；所述第一开关(k1)和所述第二开关(k2)均受所述第一时钟信号控制，所述第三开关(k3)受第二时钟信号控制，且所述第二时钟信号和所述第一时钟信号为非交叠时钟信号。

2.根据权利要求1所述的高精度开关电容型差分测量电路，其特征在于，当所述第一时钟信号切换至高电平、所述第二时钟信号切换至低电平时，所述第一开关(k1)和所述第二开关(k2)切换至闭合，所述第三开关(k3)切换至断开，所述第一电容(C1)的下极板和所述第二电容(C2)的下极板从短接状态切换到获取所述输入信号，所述输入信号被采样并提供给所述差分电路，所述差分电路的第一输入端和第二输入端切换到所述输入共模偏置电压。

3.根据权利要求1所述的高精度开关电容型差分测量电路，其特征在于，当所述第一时钟信号切换至低电平、所述第二时钟信号切换至高电平时，所述第一开关(k1)和所述第二开关(k2)切换至断开，所述第三开关(k3)切换至闭合，所述第一电容(C1)的下极板与所述第二电容(C2)的下极板切换至短接状态、所述开关电容电路进入自共模模式，所述第一电容(C1)的下极板和所述第二电容(C2)的下极板在开关切换前后的共模电压不变，所述差分电路的第一输入端和第二输入端的共模电压保持为所述输入共模偏置电压。