[发明专利]一种高精度差分电容MEMS接口电路及MEMS器件

说明书

本发明公开了一种高精度差分电容MEMS接口电路及MEMS器件，该高精度差分电容MEMS接口电路用于将MEMS器件电容转换为电压，其包括：差分电容C1、差分电容C2、反馈电容C3、补偿电容C4、跨导放大器OTA、开关S0、开关S1、开关S2、开关S3和电压输出端。本发明的高精度差分电容MEMS接口电路通过在电路中接入开关S3和补偿电容C4，将开关S3和补偿电容C4并联后与跨导放大器OTA的正输入端连接，开关S3可与开关S1同时断开，开关S3可在补偿电容C4上建立补偿电压，用以补偿开关S1断开时在反馈电容C3上建立的误差电压，克服了开关电路引入的误差，提高了检测精度。

技术领域

本发明涉及传感器接口电路技术领域，特别涉及一种高精度差分电容MEMS接口电路及MEMS器件。

背景技术

电容式微传感器具有体积小、结构简单，具有功耗低、灵敏度高且温度敏感性低等优点，广泛应用于民用工业控制和军事等领域。在电容式微传感器系统设计中，电容式微传感器接口电路在一定程度上决定了微传感器系统对检测量的分辨率。而传统的差分电容MEMS器件的在将电容差转换为输出电压时，开关电路中开关的沟道电荷会给输出电压引入误差，导致检测精度降低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的之一在于提供一种能够对误差进行补偿，提高检测精度的高精度差分电容MEMS接口电路。其采用如下技术方案：

一种高精度差分电容MEMS接口电路，用于将MEMS器件电容转换为电压，其包括：差分电容C1、差分电容C2、反馈电容C3、补偿电容C4、跨导放大器OTA、开关S0、开关S1、开关S2、开关S3和电压输出端；

所述差分电容C1和差分电容C2串联，用于模拟MEMS器件的电容变化；

所述跨导放大器OTA的负输入端、开关S1的第一端、反馈电容C3的第一端均接入所述差分电容C1和差分电容C2之间，所述开关S0的第一端与反馈电容C3的第二端连接，所述开关S0的第二端接地；

所述电压输出端与跨导放大器OTA的输出端连接，所述开关S2的第一端与反馈电容C3的第二端连接，所述开关S2的第二端、开关S1的第二端均接入电压输出端与跨导放大器OTA的输出端之间；

所述开关S3和补偿电容C4并联后与跨导放大器OTA的正输入端连接。

作为本发明的进一步改进，反馈电容C3和补偿电容C4的大小相等。

作为本发明的进一步改进，所述开关S3的型号和开关S1相同。

作为本发明的进一步改进，所述开关S3和补偿电容C4分别接地。

作为本发明的进一步改进，所述跨导放大器OTA为低噪声跨导放大器。

本发明目的之二在于提供一种MEMS器件，所述MEMS器件包含上述高精度差分电容MEMS接口电路。

本发明的有益效果：

本发明的高精度差分电容MEMS接口电路通过在电路中接入开关S3和补偿电容C4，将开关S3和补偿电容C4并联后与跨导放大器OTA的正输入端连接，开关S3可与开关S1同时断开，开关S3可在补偿电容C4上建立补偿电压，用以补偿开关S1断开时在反馈电容C3上建立的误差电压，克服了开关电路引入的误差，提高了检测精度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明实施例一中高精度差分电容MEMS接口电路的电路图。

具体实施方式