[发明专利]一种用于传感器的低功耗电容阵列及其切换方法

权利要求书

1.一种用于传感器的低功耗电容阵列，其特征在于，包括第一电容阵列、第二电容阵列、第三电容阵列、第四电容阵列、比较器CMP1、比较器CMP2、4个采样开关、4个电平切换开关组和数字逻辑；输入信号V_IP通过采样开关1和采样开关3分别连接到第一电容阵列和第三电容阵列的顶极板，输入信号V_IN通过采样开关2和采样开关4分别连接到第二电容阵列和第四电容阵列的顶极板；所述第一电容阵列的顶极板与比较器CMP1的同相输入端相连，第二电容阵列的顶极板与比较器CMP1的反相输入端相连，第三电容阵列的顶极板与比较器CMP2的同相输入端相连，第四电容阵列的顶极板与比较器CMP2的反相输入端相连；所述第一电容阵列、第二电容阵列、第三电容阵列、第四电容阵列的电容的底极板分别与第一电平切换开关组、第二电平切换开关组、第三电平切换开关组、第四电平切换开关组的一端相接；所述电平切换开关组的另一端连接基准电平V_REF、地电平V_SS和共模电平V_CM；所述数字逻辑与比较器CMP1、比较器CMP2分别连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于传感器的低功耗电容阵列，其特征在于，所述第一电容阵列、第二电容阵列、第三电容阵列和第四电容阵列的最高位电容权重值均拆分成除最高位外一样的电容阵列，称为MSB array，其它电容阵列称为main array。

3.根据权利要求2所述的一种用于传感器的低功耗电容阵列，其特征在于，所述第一电容阵列、第二电容阵列、第三电容阵列和第四电容阵列的MSB array和main array结构完全相同，均由二进制权重值为C、C、2C……2^N-5C的N-3个电容组成。

4.根据权利要求1所述的一种用于传感器的低功耗电容阵列，其特征在于，所述第一电平切换开关组与第一电容阵列的底极板连接的2N-6个电平切换开关为单刀三掷开关，第二电平切换开关组与第二电容阵列的底极板连接的2N-6个电平切换开关为单刀三掷开关，第三电平切换开关组与第三电容阵列的底极板连接的2N-6个电平切换开关为单刀三掷开关，第四电平切换开关组与第四电容阵列的底极板连接的2N-6个电平切换开关为单刀三掷开关。