[发明专利]电容-电压转换电路及应用系统

权利要求书

1.一种电容-电压转换电路，其特征在于，所述电容-电压转换电路包括：

第一级转换模块及第二级转换模块，所述第二级转换模块连接所述第一级转换模块的输出端；二者电路结构相同，均包括：一个差分放大器、两个补偿电容及两个保持电容，两个所述补偿电容的一端连接差分输入信号，并分别通过第一开关连接参考电压，两个所述补偿电容的另一端对应连接所述差分放大器的两个差分输入端，并分别通过第二开关对应连接两个所述保持电容的一端，两个所述保持电容的一端还分别通过第三开关连接参考电压，两个所述保持电容的另一端对应连接所述差分放大器的两个差分输出端；

输入共模反馈模块，连接所述第一级转换模块中两个所述补偿电容的一端，用于通过比较所述差分放大器的两个差分输入端的共模电压和参考电压来消除误差电荷；其中，所述输入共模反馈模块包括：两个反馈电容及一个反馈放大器，两个所述反馈电容串联后并联于两个所述补偿电容的一端，其中一反馈电容的一端通过第八开关连接参考电压，另一反馈电容的一端通过第九开关连接参考电压，两个反馈电容的连接节点通过第十开关连接参考电压，并连接所述反馈放大器的输出端，所述反馈放大器的第一输入端连接一所述补偿电容的一端，所述反馈放大器的第二输入端连接另一所述补偿电容的一端，所述反馈放大器的第三输入端连接参考电压；

采样相时，所述第一开关和所述第二开关闭合、所述第三开关断开，所述第八开关、所述第九开关及所述第十开关闭合；放大相时，所述第一开关和所述第二开关断开、所述第三开关闭合，所述第八开关、所述第九开关及所述第十开关断开。

2.根据权利要求1所述的电容-电压转换电路，其特征在于，所述第一级转换模块及所述第二级转换模块均还包括：

两个增益电容，两个所述增益电容的一端分别通过所述第一开关连接参考电压，两个所述增益电容的另一端分别通过第四开关对应连接所述差分放大器的两个差分输出端，并分别通过第五开关连接参考电压；

采样相时，所述第四开关断开、所述第五开关闭合；放大相时，所述第四开关闭合、所述第五开关断开。

3.根据权利要求2所述的电容-电压转换电路，其特征在于，所述电容-电压转换电路还包括：

两个第一级增益调节模块，分别并联于所述第一级转换模块中两个所述增益电容的两端；二者电路结构相同，均包括N个并联的第一级增益调节单元；所述第一级增益调节单元又包括：第一级调节电容及第一级调节开关，二者串联；其中，N为大于等于1的正整数。

4.根据权利要求2或3所述的电容-电压转换电路，其特征在于，所述第二级转换模块还包括：

两个辅助增益电容，两个所述辅助增益电容的一端分别通过第六开关对应连接所述第一级转换模块的两个差分输出端，并分别通过第七开关连接参考电压，两个所述辅助增益电容的另一端对应连接两个所述补偿电容的一端；

采样相时，所述第六开关闭合、所述第七开关断开；放大相时，所述第六开关断开、所述第七开关闭合。

5.根据权利要求4所述的电容-电压转换电路，其特征在于，所述电容-电压转换电路还包括：

两个第二级增益调节模块，分别并联于两个所述辅助增益电容的两端；二者电路结构相同，均包括M个并联的第二级增益调节单元；所述第二级增益调节单元又包括：第二级调节电容及第二级调节开关，二者串联；其中，M为大于等于1的正整数。

6.根据权利要求1所述的电容-电压转换电路，其特征在于，所述反馈放大器采用三端输入、单端输出的折叠共源共栅结构。

7.根据权利要求1所述的电容-电压转换电路，其特征在于，所述第一级转换模块还包括：

两个辅助补偿电容，两个所述辅助补偿电容的一端对应连接两个所述补偿电容的一端，两个所述辅助补偿电容的另一端彼此连接，并通过第十一开关接地，还通过第十二开关连接参考电压；

采样相时，所述第十一开关断开、所述第十二开关闭合；放大相时，所述第十一开关闭合、所述第十二开关断开。