[发明专利]一种交叉采样电荷二次求和的全差分电容读出电路

权利要求书

1.一种交叉采样电荷二次求和的电容读出电路，为对称的电路结构，主要包括：

一对差分变化的电容传感器，具有传感器电容C_S1和C_S2；

两个大小可调的参考电容阵列C_R1和C_R2，且C_R1＝C_R2

用于消除读出电路失调和抑制低频噪声的电容C_DI和电容C_D2，且C_D1＝C_D2；

两个对称的大小可调的积分电容阵列，分别由用于存储转移电荷的积分电容C_I1和C_I2，以及用于调节电路增益的积分电容C_I3和C_I4组成；

一个全差分跨导运算放大器；

其中：

电容C_S1的一端接共模电压，另一端同开关1、开关2、开关9和开关11相连，开关1的另一端接电源，开关2的另一端接公共端；开关1和开关2用于为传感器电容C_S1充电；

参考电容阵列C_R1的一端接共模电压，另一端连接开关3、开关4和开关10的一端，开关3的另一端接公共端，开关4的另一端接电源，开关3和开关4用于为参考电容阵列C_R1充电；

开关9、开关10和开关12的另一端同电容C_D1的一端相连；

开关15和开关16的一端同电容C_D1与用于电荷转移的开关9、开关10和开关12相连接的一端相连接，开关16的另一端连接共模电压；

消除失调和抑制低频噪声的电容C_D1与开关19的一端连接全差分跨导的正相输入端；

开关15和开关19的另一端连接积分电容C_I1和积分电容C_I3的一端，积分电容C_I3的另一端连接开关22的一端，积分电容C_I1的另一端与开关22的另一端连接全差分跨导运算放大器的反相输出端；

开关21跨接在积分电容C_I1的两端；

C_S2的一端接共模电压，另一端同开关5、开关6、开关12和开关14相连，开关5的另一端接公共端，开关6的另一端接电源；开关5和开关6用于为传感器电容C_S2充电；

参考电容阵列C_R2的一端接共模电压，另一端连接开关7、开关8和开关13的一端，开关7的另一端接电源，开关8的另一端接公共端，开关7和开关8用于为参考电容阵列C_R2充电；

开关11、开关13和开关14的另一端同电容C_D2的一端相连；

开关17和开关18的一端同电容C_D2与用于电荷转移的开关11、开关13和开关14相连接的一端相连接，开关17的另一端连接共模电压；

消除失调和抑制低频噪声的电容C_D2与开关20的一端连接全差分跨导的反相输入端；

开关18和开关20的另一端连接积分电容C_I2和积分电容C_I4的一端，积分电容C_I4的另一端同开关23的一端连接，积分电容C_I2与开关23的另一端连接全差分跨导运算放大器的正相输出端；

开关24跨接在电容C_I2的两端。

存储转移电荷的积分电容C_I1和C_I2，

2.根据权利要求1所述交叉采样电荷二次求和的电容读出电路，其中，用于给传感器电容充电的开关1和开关6的控制端由时钟Φ₁控制；开关2和开关5的控制端由时钟相Φ₃控制。

3.根据权利要求1所述交叉采样电荷二次求和的电容读出电路，其中，用于为参考电容阵列充电的开关3和开关8由时钟Φ₁控制；开关4和开关7由时钟相Φ₃控制。