[发明专利]直接式电容至数字转换器

摘要

本发明提供一种直接式电容至数字转换器，包括多个开关、模拟至数字转换器、参考电压电路以及激发单元，利用激发单元控制多个开关，配合参考电压电路所输出的参考电压，直接感测外部待测电容以及与待测电容相关的杂散电容，并由模拟至数字转换器将待测电容直接转换成精确的数字信号，同时可与其它感测组件整合到单一芯片内以构成整合性的直接式电容至数字转换器。

主权项

一种直接式电容至数字转换器，用以感测出与一待测电容相关的一杂散电容，并直接将所述待测电容的一感应电容转换成一数字信号，且所述杂散电容的一第一端连接至所述待测电容的一第一端，所述杂散电容的一第二端连接至接地，所述直接式电容至数字转换器包括：一第一级积分器，接收所述待测电容的第二端的一输入信号，经积分后产生一第一级积分器输出信号；一第二级积分器，接收所述第一级积分器输出信号，经积分后产生一第二级积分器输出信号，所述第二级积分器包括一积分电容以及一积分放大器，所述积分电容的一端以及所述积分放大器的一反相输入端连接到所述第二级积分器的所述输入信号，所述积分放大器的一非反相输入端为接地，所述积分电容的一另一端以及所述积分放大器的一输出端连接到所述第二级积分器输出信号；一比较器，接收所述第二级积分器输出信号，经与一标准电压比较后产生所述数字信号；以及一激发单元，产生多个控制信号，以控制所述待测电容的第一端与一第二端以及所述第一级积分器，所述多个控制信号包括一第一开关信号、一第二开关信号、一第三开关信号、一第三反相开关信号、一第四开关信号以及一第五开关信号，且所述第三反相开关信号为所述第三开关信号的反相，所述第一开关信号至第五开关信号的高准位不重迭；其中所述激发单元依序产生高准位的所述第一开关信号、第二开关信号以及第三开关信号，用以感测所述杂散电容的电压，且所述激发单元依序产生高准位的所述第四开关信号以及第五开关信号，用以感测所述待测电容的电压。