[发明专利]一种数字输出两级双精度生物医学电容传感器接口电路

摘要

本发明公开一种数字输出两级双精度生物医学电容传感器接口电路，由电容时间转换电路和时间数字转换电路组成。采用两级双精度振荡器产生低精度、高精度两路参考信号，对被测电容进行双精度测量，在提高电容测量精度的同时，减少测量时间；同时，可根据被测电容的大小，对外接的参考电容的电容值和外部控制的可编程分频器的分频倍数进行调整，实现非固定、宽范围、高精度的电容检测；逻辑控制单元结构，使双精度参考信号可在分频后的被测信号的一个周期内完成测量，减少测量时间；电容的变化直接转换为数字编码输出，可减少模数转换单元，方便与后续芯片级联，降低电容测量误差。

主权项

1.一种数字输出两级双精度生物医学电容传感器接口电路，包括接口电路本体，其特征是，所述接口电路本体由电容时间转换电路和时间数字转换电路组成；上述电容时间转换电路包括参考电容CR2、参考电容CR3、传感器振荡器OSC1、低精度振荡器OSC2和高精度振荡器OSC3；传感器振荡器OSC1的输入端形成该接口电路本体的输入端，并与外接的被测电容CM连接；参考电容CR2和参考电容CR3分别接低精度振荡器OSC2和高精度振荡器OSC3的输入端；传感器振荡器OSC1产生的输出信号TM送至可编程分频器A1的输入端；低精度振荡器OSC2产生的输出信号TL和高精度振荡器OSC3产生的输出信号TH分别送至逻辑控制模块A2的2个输入端；上述时间数字转换电路包括可编程分频器A1、逻辑控制模块A2、计数器CNT、寄存器Reg0和寄存器Reg1；外部输入的n位二进制的分频值N送至可编程分频器A1的控制端，可编程分频器A1对输出信号TM信号进行2N+1分频处理后送至逻辑控制模块A2的输入端；计数器CNT包括1个时钟端和2n个输出端，逻辑控制模块A2输出的计数时钟信号CLK送至计数器CNT的时钟端；寄存器Reg0和寄存器Reg1均由2n个D触发器组成，寄存器Reg0的1个D触发器与寄存器Reg1的1个D触发器相对应，且这2个D触发器的D端同时连接计数器CNT的其中一个输出端；逻辑控制模块A2输出的寄存时钟信号Reg0_CLK同时连接寄存器Reg0的2n个D触发器的时钟端，逻辑控制模块A2输出的寄存时钟信号Reg1_CLK同时连接寄存器Reg1的2n个D触发器的时钟端；寄存器Reg0的2n个D触发器的输出端和寄存器Reg1的2n个D触发器的输出端形成该接口电路本体的2n+1个输出端。