微機(jī)電系統(tǒng)及檢測(cè)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種微機(jī)電系統(tǒng)及檢測(cè)電路，通過(guò)檢測(cè)電路中的自測(cè)試電容陣列輸出周期變化的電荷，由此當(dāng)進(jìn)行檢測(cè)電路的自測(cè)試時(shí)，通過(guò)所述自測(cè)試電容陣列輸出的周期變化的電荷即可進(jìn)行，從而避免了需要檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生高壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)使微機(jī)械傳感器中的微機(jī)械自測(cè)試電容輸出自測(cè)試需要的周期電荷信號(hào)，由此檢測(cè)電路的自測(cè)試過(guò)程不再需要微機(jī)械傳感器參與，簡(jiǎn)化了檢測(cè)電路的自測(cè)試流程，并提高了自測(cè)試可靠性；同時(shí)，微機(jī)械傳感器中也不再需要微機(jī)械自測(cè)試電容了，從而降低了微機(jī)械傳感器設(shè)計(jì)復(fù)雜度以及檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)難度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】微機(jī)電系統(tǒng)及檢測(cè)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及集成電路【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種微機(jī)電系統(tǒng)及檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)應(yīng)用越來(lái)越多，其主要包括微機(jī)械傳感器和檢測(cè)電路，其中，微 機(jī)械傳感器需要檢測(cè)電路來(lái)檢測(cè)傳感器的變化，并作相應(yīng)的信號(hào)處理。很大一部分微機(jī)械 傳感器采用的是電容傳感的方式，與之相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電路用來(lái)檢測(cè)微機(jī)械傳感電容的電容 變化。在微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初始階段，需要判斷微機(jī)械傳感器和檢測(cè)電路是否能正常工作。 微機(jī)械傳感器可以用專(zhuān)用的檢測(cè)方法來(lái)測(cè)試，但是檢測(cè)電路最好能有一種自測(cè)試的方法來(lái) 判斷自己的好壞；另外，在使用的過(guò)程中，如果整個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)有損壞，檢測(cè)電路自帶的自 測(cè)試功能也可以判斷微機(jī)電系統(tǒng)是微機(jī)械傳感器損壞還是檢測(cè)電路損壞。
[0003] 目前，較多的微機(jī)電系統(tǒng)將檢測(cè)電路的自測(cè)試功能所需要的電容采用微機(jī)械實(shí) 現(xiàn)，在微機(jī)械傳感器中制作，這樣給微機(jī)械傳感器微機(jī)械的設(shè)計(jì)帶來(lái)了更高的復(fù)雜度；此 外，驅(qū)動(dòng)微機(jī)械自測(cè)試電容一般需要較高的電壓，這給檢測(cè)電路的驅(qū)動(dòng)模塊增加了難度；而 且完成自測(cè)試需要微機(jī)械傳感器的參與，這就需要微機(jī)械傳感器沒(méi)有損壞才能進(jìn)行。
[0004] 請(qǐng)參考圖1,其為現(xiàn)有的微機(jī)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，微機(jī)電系統(tǒng)包括 檢測(cè)電路10和微機(jī)械傳感器20,其中，微機(jī)械自測(cè)試電容21和微機(jī)械傳感電容22做在一 起，構(gòu)成微機(jī)械傳感器20 ;微機(jī)械自測(cè)試電容21和微機(jī)械傳感電容22的做法一樣。在自 測(cè)試的時(shí)候，通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊11對(duì)微機(jī)械自測(cè)試電容21的極板加所需要的自測(cè)試高壓驅(qū)動(dòng) 信號(hào)；然后通過(guò)檢測(cè)電路10的信號(hào)讀取和處理模塊12讀取電容的變化，該電容大小的變化 最終在信號(hào)讀取和處理模塊12的輸出端體現(xiàn)出來(lái)，正常情況下是一個(gè)不同于非測(cè)試狀態(tài) 下的電壓值；最后通過(guò)該電壓值判斷檢測(cè)電路10是否正常工作。
[0005] 這樣對(duì)檢測(cè)電路10的自測(cè)試就必須建立在微機(jī)械傳感器20能正常工作的條件 下，如果微機(jī)械傳感器20由于各種原因不能正常工作，則無(wú)法單獨(dú)完成檢測(cè)電路10的自測(cè) 試功能；并且還需要額外提供檢測(cè)電路10自測(cè)試時(shí)需要的高壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而且驅(qū)動(dòng)信號(hào)有 時(shí)需要和微機(jī)械傳感器20采樣讀取時(shí)鐘同步，增加了電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。
[0006] 進(jìn)一步的，請(qǐng)參考圖2,其為現(xiàn)有的微機(jī)械傳感器的微機(jī)械實(shí)現(xiàn)自測(cè)試的簡(jiǎn)要原理 圖。如圖2所示，1S和2S是自測(cè)試高壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電信號(hào)輸入端，II和21是微機(jī)械傳感 器電荷輸出端，這一對(duì)輸出端和檢測(cè)電路的信號(hào)讀取和處理模塊相連。在1S和2S自測(cè)試 輸入端加驅(qū)動(dòng)信號(hào)(例如正弦電壓信號(hào))，正弦電壓信號(hào)通過(guò)微機(jī)械自測(cè)試電容極板產(chǎn)生靜 電力F E，靜電力FE推動(dòng)微機(jī)械傳感電容做正弦振動(dòng)，從II和21輸出正弦變化的電荷，通過(guò) 檢測(cè)微機(jī)械傳感器的信號(hào)讀取和處理模塊將電荷轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并最后輸出一個(gè)相應(yīng)的 電壓值，完成自測(cè)試。
[0007] 對(duì)于現(xiàn)有的檢測(cè)電路很大的問(wèn)題是無(wú)法單獨(dú)完成自測(cè)試功能，需要倚靠微機(jī)械傳 感器，如此將造成自測(cè)試流程的不方便以及可靠性低；另外因?yàn)樾枰峁└邏呵彝降尿?qū) 動(dòng)信號(hào)這樣又增加了檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)難度；微機(jī)械傳感器也因?yàn)橐嘣O(shè)計(jì)一組梳 齒狀的微機(jī)械自測(cè)試電容，而提高了微機(jī)械傳感器的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0008] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種微機(jī)電系統(tǒng)及檢測(cè)電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，檢 測(cè)電路無(wú)法單獨(dú)完成自測(cè)試功能，需要倚靠微機(jī)械傳感器，如此將造成自測(cè)試流程的不方 便以及可靠性低；另外因?yàn)樾枰峁└邏呵彝降尿?qū)動(dòng)信號(hào)這樣又增加了檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)模 塊的設(shè)計(jì)難度；微機(jī)械傳感器也因?yàn)橐嘣O(shè)計(jì)一組梳齒狀的微機(jī)械自測(cè)試電容，而提高了 微機(jī)械傳感器的設(shè)計(jì)復(fù)雜度的問(wèn)題。
[0009] 為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種微機(jī)電系統(tǒng)，所述微機(jī)電系統(tǒng)包括：微機(jī)械 傳感器以及與所述微機(jī)械傳感器連接的檢測(cè)電路；其中，
[0010] 所述微機(jī)械傳感器包括微機(jī)械傳感電容；
[0011] 所述檢測(cè)電路包括：自測(cè)試電容陣列以及與所述自測(cè)試電容陣列連接的信號(hào)讀取 和處理模塊；其中，
[0012] 所述自測(cè)試電容陣列用以輸出周期變化的電荷；
[0013] 所述信號(hào)讀取和處理模塊包括：順次連接的電荷放大器、解調(diào)器及低通濾波器； 所述信號(hào)讀取和處理模塊用以根據(jù)所述自測(cè)試電容陣列輸出的周期變化的電荷輸出一電 壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)用以判斷所述檢測(cè)電路是否正常工作，完成自測(cè)試功能。
[0014] 可選的，在所述的微機(jī)電系統(tǒng)中，所述自測(cè)試電容陣列包括幅值電路和與所述幅 值電路連接的周期實(shí)現(xiàn)電路；其中，
[0015] 所述幅值電路用以產(chǎn)生只有正半周期變換的半周期變化電荷；
[0016] 所述周期實(shí)現(xiàn)電路用以將只有正半周期變換的半周期變化電荷轉(zhuǎn)換成正負(fù)半周 期都有的周期變化電荷。
[0017] 可選的，在所述的微機(jī)電系統(tǒng)中，所述幅值電路包括第一電路組，所述第一電路組 包括多組并聯(lián)的電容組，每組電容組包括一電容、一與所述電容相連的第一開(kāi)關(guān)、一與所述 電容相連的第二開(kāi)關(guān)及與所述第二開(kāi)關(guān)相連的共模電平Vcm，其中，所述第一開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信 號(hào)與所述第二開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。
[0018] 可選的，在所述的微機(jī)電系統(tǒng)中，多組并聯(lián)的電容組中的多個(gè)電容值呈正弦波或 者三角波變化，通過(guò)不同的電容組中的電容在不同時(shí)刻被選中，從而產(chǎn)生只有正半周期變 換的半正弦波周期變化電荷或者半三角波周期變化電荷。
[0019] 可選的，在所述的微機(jī)電系統(tǒng)中，所述幅值電路還包括與所述第一電路組串聯(lián)的 n+1個(gè)第一調(diào)節(jié)電路、η個(gè)第二調(diào)節(jié)電路及一第三調(diào)節(jié)電路，其中，所述η為自然數(shù)，所述第 一調(diào)節(jié)電路包括并聯(lián)的一電容及一受復(fù)位信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)，及與所述電容和開(kāi)關(guān)連接的共 模電平Vcm;所述第二調(diào)節(jié)電路包括一電容；所述第三調(diào)節(jié)電路包括多組并聯(lián)的電容組，每 組電容組包括一電容、一與所述電容相連的第三開(kāi)關(guān)、一與所述電容相連的第四開(kāi)關(guān)及與 所述第四開(kāi)關(guān)相連的參考電平V Mf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第四開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟 信號(hào)相反。
[0020] 可選的，在所述的微機(jī)電系統(tǒng)中，所述幅值電路還包括與所述第一電路組串聯(lián)的 一第三調(diào)節(jié)電路及一第四調(diào)節(jié)電路，其中，所述第三調(diào)節(jié)電路包括多組并聯(lián)的電容組，每組 電容組包括一電容、一與所述電容相連的第三開(kāi)關(guān)、一與所述電容相連的第四開(kāi)關(guān)及與所 述第四開(kāi)關(guān)相連的參考電平vMf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第四開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信 號(hào)相反；所述第四調(diào)節(jié)電路包括一受復(fù)位信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)及與所述開(kāi)關(guān)連接的共模電平 Vcm〇
[0021] 可選的，在所述的微機(jī)電系統(tǒng)中，所述周期實(shí)現(xiàn)電路包括第一支路及與所述第一 支路并聯(lián)的第二支路，其中，
[0022] 所述第一支路包括一第五開(kāi)關(guān)及與所述第五開(kāi)關(guān)相連的參考電平Vcom ;
[0023] 所述第二支路包括一第六開(kāi)關(guān)及與所述第六開(kāi)關(guān)相連的地電平GND ;所述第六開(kāi) 關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。
[0024] 可選的，在所述的微機(jī)電系統(tǒng)中，所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路包括：第 一并聯(lián)電路，所述第一并聯(lián)電路包括并聯(lián)的第一產(chǎn)生電路及第二產(chǎn)生電路，所述第一產(chǎn) 生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制 的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)PH_RS連接；所述第二產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào) PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_Vsin.控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信 號(hào)的反相信號(hào)連接；
[0025] 所述第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路包括：第二并聯(lián)電路，所述第二并聯(lián)電路包 括并聯(lián)的第三產(chǎn)生電路及第四產(chǎn)生電路，所述第三產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)ΡΗ_ Vsin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)的反相信號(hào) 再連接；所述第四產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_VSin控制的開(kāi) 關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)PH_RS連接。
[0026] 可選的，在所述的微機(jī)電系統(tǒng)中，所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路還包括與 所述第一并聯(lián)電路相連的緩沖器；所述第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路還包括與所述第二 并聯(lián)電路相連的緩沖器。
[0027] 可選的，在所述的微機(jī)電系統(tǒng)中，
[0028] 在符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin為高電平期間，當(dāng)電荷放大器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，b端接 地，a端是虛地端，兩端ba的電荷為0,當(dāng)電荷放大器處于讀取狀態(tài)時(shí)，b端接Vcom，a端是 虛地端，兩端ba的電荷為Vcom*Cba，從而b和a兩端之間的電荷Q ba相比前一個(gè)復(fù)位狀態(tài) 的增加了 Vcom*Cba ;
[0029] 在符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin為低電平期間，當(dāng)電荷放大器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，b端接 Vcom, a端是虛地端，兩端ba的電荷為Vcom*Cba，當(dāng)電荷放大器處于讀取狀態(tài)時(shí)，b端接 GND，a端是虛地端，兩端ba的電荷為0,從而b和a兩端之間的電荷Qba相比前一個(gè)復(fù)位 Reset 狀態(tài)的增加了 _Vcom*Cba ;
[0030] 其中，Cba為兩端ba的電容值。
[0031] 可選的，在所述的微機(jī)電系統(tǒng)中，所述自測(cè)試電容陣列的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)自測(cè) 試電容陣列構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)。
[0032] 可選的，在所述的微機(jī)電系統(tǒng)中，所述電荷放大器、解調(diào)器及低通濾波器均為差分 結(jié)構(gòu)。
[0033] 本實(shí)用新型還提供一種檢測(cè)電路，所述檢測(cè)電路包括：自測(cè)試電容陣列以及與所 述自測(cè)試電容陣列連接的信號(hào)讀取和處理模塊；其中，
[0034] 所述自測(cè)試電容陣列用以輸出周期變化的電荷；
[0035] 所述信號(hào)讀取和處理模塊包括：順次連接的電荷放大器、解調(diào)器及低通濾波器； 所述信號(hào)讀取和處理模塊用以根據(jù)所述自測(cè)試電容陣列輸出的周期變化的電荷輸出一電 壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)用以判斷所述檢測(cè)電路是否正常工作，完成自測(cè)試功能。
[0036] 可選的，在所述的檢測(cè)電路中，所述自測(cè)試電容陣列包括幅值電路和與所述幅值 電路連接的周期實(shí)現(xiàn)電路；其中，
[0037] 所述幅值電路用以產(chǎn)生只有正半周期變換的半周期變化電荷；
[0038] 所述周期實(shí)現(xiàn)電路用以將只有正半周期變換的半周期變化電荷轉(zhuǎn)換成正負(fù)半周 期都有的周期變化電荷。
[0039] 可選的，在所述的檢測(cè)電路中，所述幅值電路包括第一電路組，所述第一電路組包 括多組并聯(lián)的電容組，每組電容組包括一電容、一與所述電容相連的第一開(kāi)關(guān)、一與所述電 容相連的第二開(kāi)關(guān)及與所述第二開(kāi)關(guān)相連的共模電平Vcm，其中，所述第一開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào) 與所述第二開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。
[0040] 可選的，在所述的檢測(cè)電路中，多組并聯(lián)的電容組中的多個(gè)電容值呈正弦波或者 三角波變化，通過(guò)不同的電容組中的電容在不同時(shí)刻被選中，從而產(chǎn)生只有正半周期變換 的半正弦波周期變化電荷或者半三角波周期變化電荷。
[0041] 可選的，在所述的檢測(cè)電路中，所述幅值電路還包括與所述第一電路組串聯(lián)的n+1 個(gè)第一調(diào)節(jié)電路、η個(gè)第二調(diào)節(jié)電路及一第三調(diào)節(jié)電路，其中，所述η為自然數(shù)，所述第一調(diào) 節(jié)電路包括并聯(lián)的一電容及一受復(fù)位信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)，及與所述電容和開(kāi)關(guān)連接的共模電 平Vcm;所述第二調(diào)節(jié)電路包括一電容；所述第三調(diào)節(jié)電路包括多組并聯(lián)的電容組，每組電 容組包括一電容、一與所述電容相連的第三開(kāi)關(guān)、一與所述電容相連的第四開(kāi)關(guān)及與所述 第四開(kāi)關(guān)相連的參考電平V Mf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第四開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào) 相反。
[0042] 可選的，在所述的檢測(cè)電路中，所述幅值電路還包括與所述第一電路組串聯(lián)的一 第三調(diào)節(jié)電路及一第四調(diào)節(jié)電路，其中，所述第三調(diào)節(jié)電路包括多組并聯(lián)的電容組，每組電 容組包括一電容、一與所述電容相連的第三開(kāi)關(guān)、一與所述電容相連的第四開(kāi)關(guān)及與所述 第四開(kāi)關(guān)相連的參考電平V Mf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第四開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信 號(hào)相反；所述第四調(diào)節(jié)電路包括一受復(fù)位信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)及與所述開(kāi)關(guān)連接的共模電平 Vcm〇
[0043] 可選的，在所述的檢測(cè)電路中，所述周期實(shí)現(xiàn)電路包括第一支路及與所述第一支 路并聯(lián)的第二支路，其中，
[0044] 所述第一支路包括一第五開(kāi)關(guān)及與所述第五開(kāi)關(guān)相連的參考電平Vcom ;
[0045] 所述第二支路包括一第六開(kāi)關(guān)及與所述第六開(kāi)關(guān)相連的地電平GND ;所述第六開(kāi) 關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。
[0046] 可選的，在所述的檢測(cè)電路中，所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路包括：第一并 聯(lián)電路，所述第一并聯(lián)電路包括并聯(lián)的第一產(chǎn)生電路及第二產(chǎn)生電路，所述第一產(chǎn)生電路 包括一受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與 一讀取信號(hào)PH_RS連接;所述第二產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)m_Vsin 控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)的反相 信號(hào)PH -RS連接;
[0047] 所述第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路包括：第二并聯(lián)電路，所述第二并聯(lián)電路包 括并聯(lián)的第三產(chǎn)生電路及第四產(chǎn)生電路，所述第三產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)PH_ Vsin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)的反相信號(hào) PH_RS連接；所述第四產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi) 關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_VSin_控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)PH_RS連接。
[0048] 可選的，在所述的檢測(cè)電路中，所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路還包括與所 述第一并聯(lián)電路相連的緩沖器；所述第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路還包括與所述第二并 聯(lián)電路相連的緩沖器。
[0049] 可選的，在所述的檢測(cè)電路中，
[0050] 在符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin為高電平期間，當(dāng)電荷放大器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，b端接 地，a端是虛地端，兩端ba的電荷為0,當(dāng)電荷放大器處于讀取狀態(tài)時(shí)，b端接Vcom，a端是 虛地端，兩端ba的電荷為Vcom*Cba，從而b和a兩端之間的電荷Q ba相比前一個(gè)復(fù)位狀態(tài) 的增加了 Vcom*Cba ;
[0051] 在符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin為低電平期間，當(dāng)電荷放大器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，b端接 Vcom，a端是虛地端，兩端ba的電荷為Vcom*Cba，當(dāng)電荷放大器處于讀取狀態(tài)時(shí)，b端接 GND，a端是虛地端，兩端ba的電荷為0,從而b和a兩端之間的電荷Qba相比前一個(gè)復(fù)位 Reset 狀態(tài)的增加了 _Vcom*Cba ;
[0052] 其中，Cba為兩端ba的電容值。
[0053] 可選的，在所述的檢測(cè)電路中，所述自測(cè)試電容陣列的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)自測(cè)試 電容陣列構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)。
[0054] 可選的，在所述的檢測(cè)電路中，所述電荷放大器、解調(diào)器及低通濾波器均為差分結(jié) 構(gòu)。
[0055] 在本實(shí)用新型提供的微機(jī)電系統(tǒng)及檢測(cè)電路中，通過(guò)檢測(cè)電路中的自測(cè)試電容陣 列輸出周期變化的電荷，由此當(dāng)進(jìn)行檢測(cè)電路的自測(cè)試時(shí)，通過(guò)所述自測(cè)試電容陣列輸出 的周期變化的電荷即可進(jìn)行，從而避免了需要檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生高壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)使微機(jī) 械傳感器中的微機(jī)械自測(cè)試電容輸出自測(cè)試需要的周期電荷信號(hào)，由此檢測(cè)電路的自測(cè)試 過(guò)程不再需要微機(jī)械傳感器參與，簡(jiǎn)化了檢測(cè)電路的自測(cè)試流程，并提高了自測(cè)試可靠性； 同時(shí)，微機(jī)械傳感器中也不再需要微機(jī)械自測(cè)試電容了，從而降低了微機(jī)械傳感器設(shè)計(jì)復(fù) 雜度以及檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)難度。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0056] 圖1是現(xiàn)有的微機(jī)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0057] 圖2是現(xiàn)有的微機(jī)械傳感器的微機(jī)械實(shí)現(xiàn)自測(cè)試的簡(jiǎn)要原理圖；
[0058] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的一自測(cè)試電容陣列的電路圖；
[0060] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的另一自測(cè)試電容陣列的部分電路圖；
[0061] 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的另一自測(cè)試電容陣列的部分電路圖；
[0062] 圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例的周期實(shí)現(xiàn)電路中第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)及第六開(kāi)關(guān)的 開(kāi)啟信號(hào)的產(chǎn)生電路圖；
[0063] 圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例的自測(cè)試電容陣列中的部分信號(hào)的時(shí)序圖；
[0064] 圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例的檢測(cè)電路中的部分信號(hào)的時(shí)序圖；
[0065] 圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例的構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)的兩個(gè)自測(cè)試電容陣列的電路圖；
[0066] 圖11是本實(shí)用新型實(shí)施例的構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)的兩個(gè)自測(cè)試電容陣列的輸出信號(hào)的 時(shí)序?qū)Ρ葓D；
[0067] 圖12是本實(shí)用新型實(shí)施例的包含差分結(jié)構(gòu)的檢測(cè)電路中的部分結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0068] 圖13是本實(shí)用新型實(shí)施例的包含差分結(jié)構(gòu)的檢測(cè)電路中部分信號(hào)的多個(gè)周期的 時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0069] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的微機(jī)電系統(tǒng)及檢測(cè)電路作進(jìn)一 步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的 是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí) 用新型實(shí)施例的目的。
[0070] 請(qǐng)參考圖3,其為本實(shí)用新型實(shí)施例的微機(jī)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所 述微機(jī)電系統(tǒng)包括：微機(jī)械傳感器40以及與所述微機(jī)械傳感器40連接的檢測(cè)電路30 ;其 中，
[0071] 所述微機(jī)械傳感器40包括微機(jī)械傳感電容41 ;也就是說(shuō)，在本實(shí)施例中，所述微 機(jī)械傳感器40可以不再設(shè)置微機(jī)械自測(cè)試電容；
[0072] 所述檢測(cè)電路30包括：自測(cè)試電容陣列31以及與所述自測(cè)試電容陣列31連接的 信號(hào)讀取和處理模塊32 ;其中，
[0073] 所述自測(cè)試電容陣列31用以輸出周期變化的電荷；
[0074] 所述信號(hào)讀取和處理模塊32包括：順次連接的電荷放大器321、解調(diào)器322及低 通濾波器323 ;所述信號(hào)讀取和處理模塊32用以根據(jù)所述自測(cè)試電容陣列31輸出的周期 變化的電荷輸出一電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)用以判斷所述檢測(cè)電路是否正常工作，完成自 測(cè)試功能。
[0075] 其中，所述周期變化電荷包括正弦波周期變化電荷或者三角波周期變化電荷。在 本申請(qǐng)實(shí)施例中，以正弦波周期變化電荷為例。三角波周期變化電荷通過(guò)對(duì)電容值做出改 變即可實(shí)現(xiàn)，本申請(qǐng)實(shí)施例對(duì)此不再贅述。
[0076] 在本實(shí)用新型提供的微機(jī)電系統(tǒng)中，通過(guò)檢測(cè)電路30中的自測(cè)試電容陣列31輸 出周期變化的電荷，由此當(dāng)進(jìn)行檢測(cè)電路30的自測(cè)試時(shí)，通過(guò)所述自測(cè)試電容陣列31輸 出的周期變化的電荷即可進(jìn)行，從而避免了需要檢測(cè)電路30驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生高壓驅(qū)動(dòng)信號(hào) 使微機(jī)械傳感器中的微機(jī)械自測(cè)試電容輸出自測(cè)試需要的周期電荷信號(hào)，由此檢測(cè)電路30 的自測(cè)試過(guò)程不再需要微機(jī)械傳感器40參與，簡(jiǎn)化了檢測(cè)電路30的自測(cè)試流程，并提高了 自測(cè)試可靠性；同時(shí)，微機(jī)械傳感器40中也不再需要微機(jī)械自測(cè)試電容了，從而降低了微 機(jī)械傳感器40設(shè)計(jì)復(fù)雜度以及檢測(cè)電路30驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)難度。
[0077] 在本實(shí)施例中，所述自測(cè)試電容陣列31可以通過(guò)集成電路基本工藝中的電容實(shí) 現(xiàn)，也就是說(shuō)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中，需要通過(guò)微機(jī)械工藝形成微機(jī)械自測(cè)試電容而言，通過(guò) 本實(shí)施例提供的微機(jī)電系統(tǒng)簡(jiǎn)化了自測(cè)試時(shí)所需的電容。
[0078] 在本實(shí)施例提供的微機(jī)電系統(tǒng)中，微機(jī)械傳感器40的變化主要在于可以不再設(shè) 置微機(jī)械自測(cè)試電容，從而簡(jiǎn)化了微機(jī)械傳感器40的結(jié)構(gòu)；而檢測(cè)電路30的結(jié)構(gòu)將發(fā)生極 大的改變，因此在本實(shí)施例接下去的描述中，將重點(diǎn)介紹檢測(cè)電路30。
[0079] 在本實(shí)施例中，所述檢測(cè)電路30還包括其他一些模塊，具體包括驅(qū)動(dòng)模塊33、時(shí) 序產(chǎn)生電路34及BIAS (偏置電路)35以及數(shù)字處理模塊36,所述驅(qū)動(dòng)模塊33、時(shí)序產(chǎn)生電 路34、BIAS 35以及數(shù)字處理模塊36均利用了現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)，其在所述檢測(cè)電路30中 所起的作用也基本相同。例如，所述時(shí)序產(chǎn)生電路34仍將產(chǎn)生符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin以及 讀取信號(hào)PH_RS、復(fù)位信號(hào)Reset等，但是其也將產(chǎn)生本實(shí)施例中自測(cè)試電容陣列31所需的 一些控制信號(hào)，具體為控制信號(hào)^?B n_i等；所述BIAS (偏置電路）35主要產(chǎn)生參考電平 Vcom及共模電平Vcm ;所述數(shù)字處理模塊36將產(chǎn)生控制信號(hào)％?Dh等。
[0080] 在本實(shí)施例中，所述電荷放大器321對(duì)所述自測(cè)試電容陣列31所輸出的周期變化 的電荷進(jìn)行讀取，讀取的過(guò)程受控于所述時(shí)序產(chǎn)生電路34產(chǎn)生的讀取信號(hào)PH_RS，當(dāng)讀取 信號(hào)PH_RS為低電平時(shí)，所述電荷放大器321處于復(fù)位Reset狀態(tài)；當(dāng)讀取信號(hào)PH_RS為高 電平時(shí)，所述電荷放大器321處于讀取狀態(tài)。
[0081] 請(qǐng)參考圖4,其為本實(shí)用新型實(shí)施例的一自測(cè)試電容陣列的電路圖。具體的，所述 自測(cè)試電容陣列31可由圖4所示的一電路予以實(shí)現(xiàn)。在本實(shí)施例中，所述自測(cè)試電容陣列 31包括幅值電路311a、與所述幅值電路311a連接的周期實(shí)現(xiàn)電路312 ;其中，所述幅值電 路311a用以產(chǎn)生只有正半周期變換的半周期變化電荷；所述周期實(shí)現(xiàn)電路312用來(lái)將所述 幅值電路311a產(chǎn)生的只有正半周期的半周期變化電荷轉(zhuǎn)換成正負(fù)半周期都有的周期變化 的電荷。
[0082] 其中，所述幅值電路可通過(guò)多種電路予以實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例中示意性的示出了三個(gè) 幅值電路。
[0083] 首先，請(qǐng)繼續(xù)參考圖4,具體的，所述幅值電路311a第一電路組，所述第一電路組 包括多組并聯(lián)的電容組，每組電容組包括一電容、一與所述電容相連的第一開(kāi)關(guān)、一與所述 電容相連的第二開(kāi)關(guān)及與所述第二開(kāi)關(guān)相連的共模電平Vcm，其中，所述第一開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信 號(hào)與所述第二開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。例如，第一行電容組包括電容(為了表示的清楚與 方便，符號(hào)c t(l也表不相應(yīng)電容的電容值，下同)、與所述電容Ct(l相連的第一開(kāi)關(guān)(為了表 示的清楚與方便，符號(hào)^也表示控制相應(yīng)開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)，下同)、與所述電容C t(l相連的第 二開(kāi)關(guān)民及與所述第二開(kāi)關(guān)民湘連的共模電平Vcm，其中，所述第一開(kāi)關(guān)^的開(kāi)啟信號(hào)^ 與所述第二開(kāi)關(guān)民的開(kāi)啟信號(hào)民相反。在此，所述電容Ct(l通過(guò)第二開(kāi)關(guān)民與共模電平 Vcm相連，其目的在于，當(dāng)所述電容Ct(l未被選中時(shí)，使該電容不會(huì)懸空，從而保持其穩(wěn)定。在 自測(cè)試電容陣列的電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，將電容C t(l?Ct (n_n的電容值Ct(l?Ct (η_υ按照周期函 數(shù)的變化來(lái)設(shè)計(jì)，例如圖8中CtO?Ct(n-l)所示，CtO?Ct(n-l)就是按正弦周期函數(shù)來(lái) 設(shè)計(jì)的。
[0084] 為了表述方便，在本申請(qǐng)中，電容的表示與其相應(yīng)的電容值的表示相同，開(kāi)關(guān)的表 不與其相應(yīng)的控制信號(hào)的表不相同。
[0085] 請(qǐng)參考圖8,其為本實(shí)用新型實(shí)施例的自測(cè)試電容陣列中的部分信號(hào)的時(shí)序圖。如 圖8所示，通過(guò)開(kāi)關(guān)仏?U不同的開(kāi)啟時(shí)序(其中，?L高電平表示對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)閉合， 處于同一電容組中的電容被選中)，電容C t(l?Ct (η_υ在不同時(shí)刻被選中，因?yàn)殡娙軨t(l?Ct 〇^的電容值Ct(l?Ct (η_υ是按周期函數(shù)變化來(lái)設(shè)計(jì)的，從而擬合自測(cè)試電容陣列311兩端 的(總）電容形成了周期變化的電容，但是只有正半周期，如圖8中C tQ?Ct (η_υ波形所示。
[0086] 請(qǐng)繼續(xù)參考圖4,在本實(shí)施例中，所述幅值電路311a還包括包括與所述第一電路 組連接的兩個(gè)第一調(diào)節(jié)電路、一第二調(diào)節(jié)電路及一第三調(diào)節(jié)電路，其中，所述第一調(diào)節(jié)電路 包括并聯(lián)的一電容(在兩個(gè)第一調(diào)節(jié)電路中，分別為（^、(： 3)及一受復(fù)位信號(hào)Reset (即電荷 放大器321的狀態(tài)信號(hào)）控制的開(kāi)關(guān)，及與所述電容和開(kāi)關(guān)連接的共模電平Vcm ;所述第二 調(diào)節(jié)電路包括一電容C2 ;所述第三調(diào)節(jié)電路包括多組并聯(lián)的電容組，每組電容組包括一電 容、一與所述電容相連的第三開(kāi)關(guān)、一與所述電容相連的第四開(kāi)關(guān)及與所述第四開(kāi)關(guān)相連 的參考電平V Mf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第四開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反，多組并 聯(lián)的電容組中電容的電容值呈二進(jìn)制變化。例如，在所述第三調(diào)節(jié)電路中，第一行電容組包 括電容Q、與所述電容Q相連的第三開(kāi)關(guān)％、與所述電容Q相連的第四開(kāi)關(guān)D。及與所述第 四開(kāi)關(guān)相連的參考電平v Mf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)％的開(kāi)啟信號(hào)％與所述四開(kāi)關(guān)δ。的 開(kāi)啟信號(hào)民相反。同樣的，在此所述電容q通過(guò)第三開(kāi)關(guān)與參考電平v Mf相連，其目的 在于，當(dāng)所述電容Q未被選中時(shí)，使該電容不至于懸空，從而保持其穩(wěn)定。在此，電容q? 呈二進(jìn)制變化，即前后兩行中的電容的電容值相差2的指數(shù)倍，二進(jìn)制的設(shè)計(jì)能更方 便控制調(diào)節(jié)幅值大小。
[0087] 在此，假設(shè)幅值電路311a所輸出的等效電容大小用Csin表示，則b端和a端之間 的電容大?。醋詼y(cè)試電容陣列31所輸出的電容大?。┛梢员硎救缦?： …+ Dn2pCu+…+ Dk 義―1。， C7
[0088] Ch --!~~---^----^--__H-^.-12_.C (C0+2C0+22C0+--- + 2pC0+--- + 2mC0)+C3 Q+C, sm
[0089] 再假設(shè)Csin的周期幅值大小系數(shù)Ksin，則Ksin可以表示如下： 「 ? τ, D0C0 + D, 2C0 + D2 22 C() + · · · + Dp 2p C0 + · · · + 2^1 C0 C,
[0090] K . ?--?---；--；-·-=- (€^+2^+2^^--- + 2^,, + --- + 2^0,3) + 03 c, + c2
[0091] Cba的電容可以簡(jiǎn)化表示如下：
[0092] Cba 一 Ksin · Csin
[0093] 圖4中示出了 一個(gè)幅值電路，接著，請(qǐng)參考圖5，圖5示出了另一個(gè)幅值電路。如圖 5所示，幅值電路311b包括第一電路組及與所述第一電路組串聯(lián)的n+1個(gè)第一調(diào)節(jié)電路、η 個(gè)第二調(diào)節(jié)電路及一第三調(diào)節(jié)電路，其中，所述η為自然數(shù)，所述第一調(diào)節(jié)電路包括并聯(lián)的 一電容及一受復(fù)位信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)，及與所述電容和開(kāi)關(guān)連接的共模電平Vcm;所述第二 調(diào)節(jié)電路包括一電容；所述第三調(diào)節(jié)電路包括多組并聯(lián)的電容組，每組電容組包括一電容、 一與所述電容相連的第三開(kāi)關(guān)、一與所述電容相連的第四開(kāi)關(guān)及與所述第四開(kāi)關(guān)相連的參 考電平V Mf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第四開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。
[0094] 在此，圖4也所示的幅值電路311a可以認(rèn)為圖5所示的幅值電路311b的一種特 殊情況，即η等于1的情況。
[0095] 請(qǐng)參考圖6,其示出了第三個(gè)幅值電路311c，所述幅值電路311c包括第一電路組 及與所述第一電路組串聯(lián)的一第三調(diào)節(jié)電路及一第四調(diào)節(jié)電路，其中，所述第三調(diào)節(jié)電路 包括多組并聯(lián)的電容組，每組電容組包括一電容、一與所述電容相連的第三開(kāi)關(guān)、一與所述 電容相連的第四開(kāi)關(guān)及與所述第四開(kāi)關(guān)相連的參考電平V Mf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信 號(hào)與所述第四開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反；所述第四調(diào)節(jié)電路包括一受復(fù)位Reset信號(hào)控制的開(kāi) 關(guān)及與所述開(kāi)關(guān)連接的共模電平Vcm。其中，第三調(diào)節(jié)電路與圖4所示的第三調(diào)節(jié)電路相 同，本申請(qǐng)實(shí)施例對(duì)此不再贅述。
[0096] 請(qǐng)繼續(xù)參考圖4,所述周期實(shí)現(xiàn)電路312包括第一支路及與所述第一支路并聯(lián)的 第二支路，其中，所述第一支路包括第五開(kāi)關(guān)PH_Vcm及與所述第五開(kāi)關(guān)PH_Vcm相連的參 考電平Vcom ;所述第二支路包括第六開(kāi)關(guān)PH_Gnd及與所述第六開(kāi)關(guān)PH_Gnd相連的地電平 GND ;所述第六開(kāi)關(guān)PH_Gnd的開(kāi)啟信號(hào)PH_Gnd與所述第五開(kāi)關(guān)PH_Vcm的開(kāi)啟信號(hào)PH_Vcm 相反。
[0097] 進(jìn)一步的，本實(shí)施例還示出了周期實(shí)現(xiàn)電路312中第五開(kāi)關(guān)PH_Vcm的開(kāi)啟信號(hào) PH_Vcm及第六開(kāi)關(guān)PH_Gnd的開(kāi)啟信號(hào)PH_Gnd的產(chǎn)生電路。具體的，請(qǐng)參考圖7,其為本實(shí) 用新型實(shí)施例的周期實(shí)現(xiàn)電路中第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)及第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的產(chǎn)生電路 圖。
[0098] 如圖7所示，所述周期實(shí)現(xiàn)電路312中第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)PH_Vcm的形成電路 包括：第一并聯(lián)電路，所述第一并聯(lián)電路包括并聯(lián)的第一產(chǎn)生電路及第二產(chǎn)生電路，所述第 一產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控 制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)PH_RS連接；所述第二產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào) PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_VSiii控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信 號(hào)的反相信號(hào)PH_RS連接;
[0099] 所述周期實(shí)現(xiàn)電路312中第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)PH_Gnd的形成電路包括：第二并聯(lián) 電路，所述第二并聯(lián)電路包括并聯(lián)的第三產(chǎn)生電路及第四產(chǎn)生電路，所述第三產(chǎn)生電路包 括一受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一 讀取信號(hào)的反相信號(hào)連接；所述第四產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào) PH__VSin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_VSin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信 號(hào)PH_RS連接。
[0100] 進(jìn)一步的，所述周期實(shí)現(xiàn)電路312中第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路還包括與所 述第一并聯(lián)電路相連的緩沖器；所述周期實(shí)現(xiàn)電路312中第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路 還包括與所述第二并聯(lián)電路相連的緩沖器。通過(guò)所述緩沖器能夠進(jìn)一步增大的第五開(kāi)關(guān)的 開(kāi)啟信號(hào)PH_Vcm及第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)PH_Gnd的驅(qū)動(dòng)能力和速度。
[0101] 請(qǐng)參考圖3及圖4,所述周期實(shí)現(xiàn)電路312具體通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)輸出周期變化的 電荷：圖4中的a端與電荷放大器321中的運(yùn)算放大器的輸入端連接，相當(dāng)于虛地端。根據(jù) 圖7和圖9可知，在符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin電平反轉(zhuǎn)時(shí)，第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)PH_Vcm及第 六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)PH_Gnd的時(shí)序高低電平發(fā)生反轉(zhuǎn)。在符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin為高電平 期間，當(dāng)電荷放大器321處于復(fù)位Reset狀態(tài)的時(shí)候（即讀取信號(hào)PH_RS為低電平時(shí))，b端 接地(即第六開(kāi)關(guān)閉合，b端與地端GND連接)，a端是虛地端，所以?xún)啥薭a的電荷為0,當(dāng)電 荷放大器321處于讀取狀態(tài)的時(shí)候（即讀取信號(hào)PH_RS為高電平時(shí))，b端接Vcom (即第五 開(kāi)關(guān)閉合)，a端是虛地端，所以?xún)啥薭a的電荷為Vcom*Cba，即b和a兩端之間的的電荷Qba 相比前一個(gè)復(fù)位Reset狀態(tài)的增加了 Vcom*Cba ;同理在符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin為低電平期 間，當(dāng)電荷放大器321處于復(fù)位Reset狀態(tài)的時(shí)候（即讀取信號(hào)PH_RS為低電平時(shí))，b端接 Vcom, a端是虛地端，所以?xún)啥薭a的電荷為Vcom*Cba，當(dāng)電荷放大器321處于讀取狀態(tài)的時(shí) 候（即讀取信號(hào)PH_RS為高電平時(shí))，b端接GND，a端是虛地端，兩端ba的電荷為0,即b和 a兩端之間的電荷Qba相比前一個(gè)復(fù)位Reset狀態(tài)的增加了 -Vcom*Cba。在電荷放大器321 處于讀取狀態(tài)(即讀取信號(hào)PH_RS為高電平時(shí))，自測(cè)試電容陣列31增加的電荷可以表示如 下：
[0102] 〇 =v r (正半周期） ba· sm -i-Vcom*Cba;(負(fù)半周期）
[0103] 即：
[0104] ο =ρΜη·ν_·(^η;(正半周期） i-Ksm，V_，Csin;(負(fù)半周期）
[0105] 即自測(cè)試電容陣列31輸出周期變化的電荷。接著該周期變化的電荷將通過(guò)電荷 放大器321轉(zhuǎn)移到反饋電容Cfb上，最終在電荷放大器321上輸出周期變化的電壓信號(hào)V CA ojt。其中電荷放大器321上輸出的周期變化的電壓信號(hào)的時(shí)序圖可參考圖9 ;并且， 圖9還示出了電荷放大器321上輸出的周期變化的電壓信號(hào)VCA OTT經(jīng)過(guò)解調(diào)器322時(shí)，解調(diào) 器322的另外一個(gè)輸入信號(hào)VD_的時(shí)序波形。
[0106] 進(jìn)一步的，所述自測(cè)試電容陣列31的數(shù)量可以為兩個(gè)，兩個(gè)自測(cè)試電容陣列31構(gòu) 成差分結(jié)構(gòu)。此時(shí)，所述電荷放大器321、解調(diào)器322及低通濾波器323均為差分結(jié)構(gòu)，由此 所形成的電容傳感器檢測(cè)電路能夠具有更好的抗干擾性。其中，構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)的兩個(gè)自測(cè) 試電容陣列請(qǐng)參考圖10。如圖10所示，構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)的兩個(gè)自測(cè)試電容陣列的差別在于， 相對(duì)于自測(cè)試電容陣列1，自測(cè)試電容陣列2中的第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)PH_Vcm及第六開(kāi)關(guān) 的開(kāi)啟信號(hào)PH_Gnd進(jìn)行了互換。進(jìn)一步的，構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)的兩個(gè)自測(cè)試電容陣列的輸出信 號(hào)請(qǐng)參考圖11。如圖11所示，構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)的兩個(gè)自測(cè)試電容陣列的輸出信號(hào)（即周期變 化的電荷）大小相等、相位相反。
[0107] 具體的，請(qǐng)參考圖12,其為本實(shí)用新型實(shí)施例的包含差分結(jié)構(gòu)的檢測(cè)電路中的部 分結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖12所示，自測(cè)試電容陣列1和自測(cè)試電容陣列2共同產(chǎn)生差分的周 期變化的電荷，差分的周期變化的電荷通過(guò)電荷放大器轉(zhuǎn)變成差分的周期電壓信號(hào)ν α αιτ， 電荷放大器的輸出VeAJ)UT再經(jīng)過(guò)解調(diào)器，在解調(diào)器中差分的周期電壓信號(hào)VeAJ)UT與解調(diào)器的 另一輸入信號(hào)V D_ (輸入信號(hào)VD_是與差分的周期電壓信號(hào)Va ()UT同相的周期信號(hào))相乘， 解調(diào)出電荷放大器的輸出信號(hào)OTT的周期包絡(luò)信號(hào)的幅值，解調(diào)出來(lái)的信號(hào)V D_ TOT往往 帶有高頻雜波，因此在此還通過(guò)低通濾波器濾除高頻雜波，最終輸出
[0108] 其中，電荷放大器的輸出信號(hào)可以表不為：
[0109] 。?κ,η·ν_·^;(正半周期） V =Vba__ ) L'CA vCA_OUT p _| p CA -κ--η·ν_·^;(負(fù)半周期） 、 ^CA
[0110] 其中(^表示電荷放大器321的反饋電容大小，即;
[0111] 在本實(shí)施例中，解調(diào)器和低通濾波器的增益都設(shè)置為1，由此，低通濾波器的輸出 信號(hào)即為電荷放大器輸出的并經(jīng)過(guò)低通濾波的周期信號(hào)的幅值，周期電容Csin的幅 值為c t (Iri)，由此低通濾波器的輸出信號(hào)得到的信號(hào)大小可以表示為：
[0112] F OUT =Ksin · Vcon · 一 Cm
[0113] 進(jìn)一步的，請(qǐng)參考圖13,其為本實(shí)用新型實(shí)施例的包含差分結(jié)構(gòu)的檢測(cè)電路中部 分信號(hào)的多個(gè)周期的時(shí)序圖。其中，（； a表示自測(cè)試電容陣列(差分結(jié)構(gòu)）的電容變化（自測(cè) 試電容陣列1和自測(cè)試電容陣列2將只有正半周變化的電容變化轉(zhuǎn)換成有正負(fù)半周的電荷 變化)。具體的，周期變化的電荷經(jīng)過(guò)電容放大器輸出電壓信號(hào)ν α ()υτ，να ()υτ的包絡(luò)是周期 信號(hào)，包絡(luò)內(nèi)部有復(fù)位時(shí)序；在解調(diào)器中相乘解調(diào)出να ()υτ的周期包絡(luò)信號(hào)的 幅值具有高頻毛刺；接著，再通過(guò)低通濾波器濾除的高頻毛刺，輸出 VuTjm，Vut+ott是一個(gè)平滑的電平信號(hào)。
[0114] 當(dāng)進(jìn)行自測(cè)試時(shí)，自測(cè)試電容陣列輸出周期變化的電荷；信號(hào)讀取和處理模塊接 收自測(cè)試電容陣列輸出的周期變化的電荷，并據(jù)此輸出一電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)用以判 斷所述電容傳感器檢測(cè)電路是否工作正常，完成自測(cè)試功能。如果所述的電壓信號(hào)值等于 上面表達(dá)式中的值，則表示檢測(cè)電路工作正常；如果所述的電壓信號(hào)值偏離上面表 達(dá)式中的值，則表示檢測(cè)電路工作不正常。從而避免了需要檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn) 生高壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)使微機(jī)械傳感器中的微機(jī)械自測(cè)試電容輸出自測(cè)試需要的周期電荷信號(hào)， 由此檢測(cè)電路的自測(cè)試過(guò)程不再需要微機(jī)械傳感器參與，簡(jiǎn)化了檢測(cè)電路的自測(cè)試流程， 并提高了自測(cè)試可靠性，降低了微機(jī)械傳感器設(shè)計(jì)復(fù)雜度以及檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)難 度。
[0115] 進(jìn)一步的，自測(cè)試電容陣列輸出周期變化的電荷包括：幅值電路產(chǎn)生只有正半周 期變換的半周期變化電荷；周期實(shí)現(xiàn)電路接收幅值電路產(chǎn)生的只有正半周期變換的半周期 變化電荷，并據(jù)此得到正負(fù)半周期都有的周期變化的電荷。
[0116] 當(dāng)所述自測(cè)試電容陣列的數(shù)量為兩個(gè)，并且兩個(gè)自測(cè)試電容陣列構(gòu)成差分結(jié)構(gòu) 時(shí)，自測(cè)試電容陣列輸出周期變化的電荷包括：兩個(gè)構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)的自測(cè)試電容陣列均輸 出周期變化的電荷，且所輸出的周期變化的電荷構(gòu)成差分信號(hào)。
[0117] 綜上可見(jiàn)，在本實(shí)用新型實(shí)施例提供的微機(jī)電系統(tǒng)及檢測(cè)電路中，通過(guò)檢測(cè)電路 中的自測(cè)試電容陣列輸出周期變化的電荷，由此當(dāng)進(jìn)行檢測(cè)電路的自測(cè)試時(shí)，通過(guò)所述自 測(cè)試電容陣列輸出的周期變化的電荷即可進(jìn)行，從而避免了需要檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生高 壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)使微機(jī)械傳感器中的微機(jī)械自測(cè)試電容輸出自測(cè)試需要的周期電荷信號(hào)，由此 檢測(cè)電路的自測(cè)試過(guò)程不再需要微機(jī)械傳感器參與，簡(jiǎn)化了檢測(cè)電路的自測(cè)試流程，并提 高了自測(cè)試可靠性；同時(shí)，微機(jī)械傳感器中也不再需要微機(jī)械自測(cè)試電容了，從而降低了微 機(jī)械傳感器設(shè)計(jì)復(fù)雜度以及檢測(cè)電路驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)難度。
[0118] 上述描述僅是對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本實(shí)用新型范圍的任何限 定，本實(shí)用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要 求書(shū)的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：微機(jī)械傳感器以及與所述微機(jī)械傳感器連接 的檢測(cè)電路；其中， 所述微機(jī)械傳感器包括微機(jī)械傳感電容； 所述檢測(cè)電路包括：輸出周期變化的電荷的自測(cè)試電容陣列以及與所述自測(cè)試電容陣 列連接的根據(jù)所述自測(cè)試電容陣列輸出的周期變化的電荷輸出一電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào) 用以判斷所述檢測(cè)電路是否正常工作，完成自測(cè)試功能的信號(hào)讀取和處理模塊；其中， 所述信號(hào)讀取和處理模塊包括：順次連接的電荷放大器、解調(diào)器及低通濾波器。
2. 如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于，所述自測(cè)試電容陣列包括產(chǎn)生只有 正半周期變換的半周期變化電荷的幅值電路和與所述幅值電路連接的將只有正半周期變 換的半周期變化電荷轉(zhuǎn)換成正負(fù)半周期都有的周期變化電荷的周期實(shí)現(xiàn)電路。
3. 如權(quán)利要求2所述的微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于，所述幅值電路包括第一電路組，所述 第一電路組包括多組并聯(lián)的電容組，每組電容組包括一電容、一與所述電容相連的第一開(kāi) 關(guān)、一與所述電容相連的第二開(kāi)關(guān)及與所述第二開(kāi)關(guān)相連的共模電平Vcm，其中，所述第一 開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第二開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。
4. 如權(quán)利要求3所述的微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于，多組并聯(lián)的電容組中的多個(gè)電容值 呈正弦波或者三角波變化，不同的電容組中的電容在不同時(shí)刻被選中，產(chǎn)生只有正半周期 變換的半正弦波周期變化電荷或者半三角波周期變化電荷。
5. 如權(quán)利要求3所述的微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于，所述幅值電路還包括與所述第一電 路組串聯(lián)的n+1個(gè)第一調(diào)節(jié)電路、η個(gè)第二調(diào)節(jié)電路及一第三調(diào)節(jié)電路，其中，所述η為自 然數(shù)，所述第一調(diào)節(jié)電路包括并聯(lián)的一電容及一受復(fù)位信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)，及與所述電容和 開(kāi)關(guān)連接的共模電平Vcm ;所述第二調(diào)節(jié)電路包括一電容；所述第三調(diào)節(jié)電路包括多組并 聯(lián)的電容組，每組電容組包括一電容、一與所述電容相連的第三開(kāi)關(guān)、一與所述電容相連的 第四開(kāi)關(guān)及與所述第四開(kāi)關(guān)相連的參考電平V Mf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第 四開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。
6. 如權(quán)利要求3所述的微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于，所述幅值電路還包括與所述第一電 路組串聯(lián)的一第三調(diào)節(jié)電路及一第四調(diào)節(jié)電路，其中，所述第三調(diào)節(jié)電路包括多組并聯(lián)的 電容組，每組電容組包括一電容、一與所述電容相連的第三開(kāi)關(guān)、一與所述電容相連的第四 開(kāi)關(guān)及與所述第四開(kāi)關(guān)相連的參考電平V Mf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第四開(kāi) 關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反；所述第四調(diào)節(jié)電路包括一受復(fù)位信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)及與所述開(kāi)關(guān)連接的 共模電平Vcm。
7. 如權(quán)利要求3所述的微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于，所述周期實(shí)現(xiàn)電路包括第一支路及 與所述第一支路并聯(lián)的第二支路，其中， 所述第一支路包括一第五開(kāi)關(guān)及與所述第五開(kāi)關(guān)相連的參考電平Vcom ; 所述第二支路包括一第六開(kāi)關(guān)及與所述第六開(kāi)關(guān)相連的地電平GND ;所述第六開(kāi)關(guān)的 開(kāi)啟信號(hào)與所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。
8. 如權(quán)利要求7所述的微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于， 所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路包括：第一并聯(lián)電路，所述第一并聯(lián)電路包括并 聯(lián)的第一產(chǎn)生電路及第二產(chǎn)生電路，所述第一產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控 制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)PH_RS連接；所述第二產(chǎn) 生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_ V sin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)的 反相信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)的反相信號(hào)PH_RS連接； 所述第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路包括：第二并聯(lián)電路，所述第二并聯(lián)電路包括并 聯(lián)的第三產(chǎn)生電路及第四產(chǎn)生電路，所述第三產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控 制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)的反相信號(hào)再連 接；所述第四產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符 號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)PH_RS連接。
9. 如權(quán)利要求8所述的微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電 路還包括與所述第一并聯(lián)電路相連的緩沖器；所述第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路還包括 與所述第二并聯(lián)電路相連的緩沖器。
10. 如權(quán)利要求9所述的微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于， 在符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin為高電平期間，當(dāng)電荷放大器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，b端接地，a端 是虛地端，兩端ba的電荷為0,當(dāng)電荷放大器處于讀取狀態(tài)時(shí)，b端接Vcom，a端是虛地端， 兩端ba的電荷為Vcom*Cba，從而b和a兩端之間的電荷Q ba相比前一個(gè)復(fù)位狀態(tài)的增加了 Vcom*Cba ; 在符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin為低電平期間，當(dāng)電荷放大器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，b端接Vcom， a端是虛地端，兩端ba的電荷為Vcom*Cba，當(dāng)電荷放大器處于讀取狀態(tài)時(shí)，b端接GND，a端 是虛地端，兩端ba的電荷為0,從而b和a兩端之間的電荷Q ba相比前一個(gè)復(fù)位Reset狀態(tài) 的增加了-Vcom*Cba ; 其中，Cba為兩端ba的電容值。
11. 如權(quán)利要求1?10中任一項(xiàng)所述的微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于，所述自測(cè)試電容陣列 的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)自測(cè)試電容陣列構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)。
12. 如權(quán)利要求11所述的微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于，所述電荷放大器、解調(diào)器及低通濾 波器均為差分結(jié)構(gòu)。
13. -種檢測(cè)電路，其特征在于，包括：輸出周期變化的電荷的自測(cè)試電容陣列以及與 所述自測(cè)試電容陣列連接的根據(jù)所述自測(cè)試電容陣列輸出的周期變化的電荷輸出一電壓 信號(hào)，所述電壓信號(hào)用以判斷所述檢測(cè)電路是否正常工作，完成自測(cè)試功能的信號(hào)讀取和 處理模塊；其中， 所述信號(hào)讀取和處理模塊包括：順次連接的電荷放大器、解調(diào)器及低通濾波器。
14. 如權(quán)利要求13所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述自測(cè)試電容陣列包括產(chǎn)生只有 正半周期變換的半周期變化電荷的幅值電路和與所述幅值電路連接的將只有正半周期變 換的半周期變化電荷轉(zhuǎn)換成正負(fù)半周期都有的周期變化電荷的周期實(shí)現(xiàn)電路。
15. 如權(quán)利要求14所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述幅值電路包括第一電路組，所述 第一電路組包括多組并聯(lián)的電容組，每組電容組包括一電容、一與所述電容相連的第一開(kāi) 關(guān)、一與所述電容相連的第二開(kāi)關(guān)及與所述第二開(kāi)關(guān)相連的共模電平Vcm，其中，所述第一 開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第二開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。
16. 如權(quán)利要求15所述的檢測(cè)電路，其特征在于，多組并聯(lián)的電容組中的多個(gè)電容值 呈正弦波或者三角波變化，不同的電容組中的電容在不同時(shí)刻被選中，產(chǎn)生只有正半周期 變換的半正弦波周期變化電荷或者半三角波周期變化電荷。
17. 如權(quán)利要求15所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述幅值電路還包括與所述第一電 路組串聯(lián)的n+1個(gè)第一調(diào)節(jié)電路、η個(gè)第二調(diào)節(jié)電路及一第三調(diào)節(jié)電路，其中，所述η為自 然數(shù)，所述第一調(diào)節(jié)電路包括并聯(lián)的一電容及一受復(fù)位信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)，及與所述電容和 開(kāi)關(guān)連接的共模電平Vcm ;所述第二調(diào)節(jié)電路包括一電容；所述第三調(diào)節(jié)電路包括多組并 聯(lián)的電容組，每組電容組包括一電容、一與所述電容相連的第三開(kāi)關(guān)、一與所述電容相連的 第四開(kāi)關(guān)及與所述第四開(kāi)關(guān)相連的參考電平V Mf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第 四開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。
18. 如權(quán)利要求15所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述幅值電路還包括與所述第一電 路組串聯(lián)的一第三調(diào)節(jié)電路及一第四調(diào)節(jié)電路，其中，所述第三調(diào)節(jié)電路包括多組并聯(lián)的 電容組，每組電容組包括一電容、一與所述電容相連的第三開(kāi)關(guān)、一與所述電容相連的第四 開(kāi)關(guān)及與所述第四開(kāi)關(guān)相連的參考電平V Mf，其中，所述第三開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)與所述第四開(kāi) 關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反；所述第四調(diào)節(jié)電路包括一受復(fù)位信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)及與所述開(kāi)關(guān)連接 的共模電平Vcm。
19. 如權(quán)利要求15所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述周期實(shí)現(xiàn)電路包括第一支路及 與所述第一支路并聯(lián)的第二支路，其中， 所述第一支路包括一第五開(kāi)關(guān)及與所述第五開(kāi)關(guān)相連的參考電平Vcom ; 所述第二支路包括一第六開(kāi)關(guān)及與所述第六開(kāi)關(guān)相連的地電平GND ;所述第六開(kāi)關(guān)的 開(kāi)啟信號(hào)與所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)相反。
20. 如權(quán)利要求19所述的檢測(cè)電路，其特征在于， 所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路包括：第一并聯(lián)電路，所述第一并聯(lián)電路包括并 聯(lián)的第一產(chǎn)生電路及第二產(chǎn)生電路，所述第一產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控 制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)PH_RS連接；所述第二產(chǎn) 生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)的 反相信號(hào)PH_ Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)的反相信號(hào)PH_RS連接; 所述第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路包括：第二并聯(lián)電路，所述第二并聯(lián)電路包括并 聯(lián)的第三產(chǎn)生電路及第四產(chǎn)生電路，所述第三產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控 制的開(kāi)關(guān)，所述受符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)的反相信號(hào)連 接；所述第四產(chǎn)生電路包括一受符號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH_Vsin控制的開(kāi)關(guān)，所述受符 號(hào)控制信號(hào)的反相信號(hào)PH _Vsin控制的開(kāi)關(guān)與一讀取信號(hào)PH_RS連接。
21. 如權(quán)利要求20所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述第五開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電 路還包括與所述第一并聯(lián)電路相連的緩沖器；所述第六開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟信號(hào)的形成電路還包括 與所述第二并聯(lián)電路相連的緩沖器。
22. 如權(quán)利要求21所述的檢測(cè)電路，其特征在于， 在符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin為高電平期間，當(dāng)電荷放大器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，b端接地，a端 是虛地端，兩端ba的電荷為0,當(dāng)電荷放大器處于讀取狀態(tài)時(shí)，b端接Vcom，a端是虛地端， 兩端ba的電荷為Vcom*Cba，從而b和a兩端之間的電荷Qba相比前一個(gè)復(fù)位狀態(tài)的增加 了 Vcom*Cba ; 在符號(hào)控制信號(hào)PH_Vsin為低電平期間，當(dāng)電荷放大器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，b端接Vcom， a端是虛地端，兩端ba的電荷為Vcom*Cba，當(dāng)電荷放大器處于讀取狀態(tài)時(shí)，b端接GND，a端 是虛地端，兩端ba的電荷為0,從而b和a兩端之間的電荷Q ba相比前一個(gè)復(fù)位Reset狀態(tài) 的增加了-Vcom*Cba ; 其中，Cba為兩端ba的電容值。
23. 如權(quán)利要求13?22中任一項(xiàng)所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述自測(cè)試電容陣列 的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)自測(cè)試電容陣列構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)。
24. 如權(quán)利要求23所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述電荷放大器、解調(diào)器及低通濾波 器均為差分結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B81B7/02GK203890050SQ201320892445
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】潘華兵, 鄭泉智, 陳燦鋒 申請(qǐng)人:杭州士蘭微電子股份有限公司