微機(jī)械加速度計(jì)小電容補(bǔ)償電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微機(jī)械加速度計(jì)小電容補(bǔ)償電路的方法，是一種兩步式小電容補(bǔ)償方法，解決了在集成電路內(nèi)部無法對(duì)小電容進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟蛔?。通過這種補(bǔ)償方法，可以實(shí)現(xiàn)在集成電路內(nèi)部對(duì)aF量級(jí)電容進(jìn)行準(zhǔn)確的補(bǔ)償。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：首先對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行前級(jí)放大并部分補(bǔ)償電容不匹配。由于信號(hào)放大的作用，使得電容不匹配也被放大，從而可在第二級(jí)放大部分用較大的電容來補(bǔ)償較小的電容不匹配值。本發(fā)明的有益效果是，可以實(shí)現(xiàn)在集成電路內(nèi)部實(shí)現(xiàn)微小電容的補(bǔ)償（aF量級(jí)），從而實(shí)現(xiàn)微機(jī)械加速度計(jì)等電容傳感器的精準(zhǔn)匹配。
【專利說明】微機(jī)械加速度計(jì)小電容補(bǔ)償電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在微機(jī)械加速度計(jì)接口電路中實(shí)現(xiàn)小電容補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br> 【背景技術(shù)】
[0002]目前，微機(jī)械加速度計(jì)通常由三個(gè)極板組成兩個(gè)或多個(gè)隨加速度變化的電容。由于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，會(huì)造成這些電容值的不一致，從而產(chǎn)生輸出信號(hào)的失調(diào)?，F(xiàn)有技術(shù)采用在加速度計(jì)上極板和中間極板或中間極板和下極板之間并聯(lián)電容的方法來解決這個(gè)問題。隨著微機(jī)械加速度計(jì)尺寸的不斷減小，所需的補(bǔ)償電容值也隨之減小，目前已小過可在集成電路內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的最小電容值(通常為25fF)。而通過串聯(lián)實(shí)現(xiàn)小電容的方法又會(huì)引入寄生電容，從而影響系統(tǒng)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，為解決上述問題，本發(fā)明提出一種微機(jī)械加速度計(jì)小電容補(bǔ)償?shù)姆椒?，是一種兩步式小電容補(bǔ)償方法，解決了在集成電路內(nèi)部無法對(duì)小電容進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟蛔?。通過這種補(bǔ)償方法，可以實(shí)現(xiàn)在集成電路內(nèi)部對(duì)aF量級(jí)電容進(jìn)行準(zhǔn)確的補(bǔ)償。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:首先對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行前級(jí)放大并部分補(bǔ)償電容不匹配。由于信號(hào)放大的作用，使得電容不匹配也被放大，從而可在第二級(jí)放大部分用較大的電容來補(bǔ)償較小的電容不匹配值。
[0005]本發(fā)明的有益效果是，可以實(shí)現(xiàn)在集成電路內(nèi)部實(shí)現(xiàn)微小電容的補(bǔ)償(aF量級(jí))，從而實(shí)現(xiàn)微機(jī)械加速度計(jì)等電容傳感器的精準(zhǔn)匹配。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]結(jié)合附圖，可以更清楚的了解本發(fā)明的目的、特性及其他優(yōu)點(diǎn)。
[0007]圖1是微機(jī)械加速度計(jì)的示意圖和電學(xué)模型。
[0008]圖2是現(xiàn)有技術(shù)對(duì)加速度計(jì)進(jìn)行電容補(bǔ)償?shù)碾娐吩韴D。
[0009]圖3是本發(fā)明的電路原理圖。
[0010]圖中1.微機(jī)械加速度計(jì)結(jié)果圖，2.加速度計(jì)上基本，3.加速度計(jì)中間極板，
4.加速度計(jì)下極板，5.補(bǔ)償開關(guān)，6.補(bǔ)償開關(guān)，7.補(bǔ)償電容I，8.反饋電容1，9.運(yùn)放1，
10.加速度計(jì)簡化電學(xué)模型，11.采樣電容，12.反饋電容2，13.運(yùn)放2，14.補(bǔ)償電容2。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。提供以下優(yōu)選實(shí)施例只是為了更好的理解本發(fā)明。因此本發(fā)明并不局限于這些優(yōu)選實(shí)施例，在不背離所附權(quán)利要求書中所披露的本發(fā)明范圍與精神條件下，可以對(duì)這些優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行修改。
[0012]【具體實(shí)施方式】如下:
圖1是微機(jī)械加速度計(jì)的示意圖和電學(xué)模型，如圖所示，微機(jī)械加速度計(jì)機(jī)構(gòu)簡圖(1)，加速度計(jì)由三層晶圓分別作為上極板(2)、中間極板(3)、和下極板(4)。三個(gè)極板組成由(10)所示上下兩個(gè)隨加速度變化的電容。
[0013]圖2是現(xiàn)有技術(shù)對(duì)加速度計(jì)進(jìn)行電容補(bǔ)償?shù)碾娐吩韴D，如圖所示，現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例中，加速度計(jì)(10)上極板(2)和下極板(4)分別由兩個(gè)分時(shí)開關(guān)Φ1和Φ2控制，分別接到正參考電壓V+和負(fù)參考電壓V-。中間極板(3)接在運(yùn)放(9)負(fù)輸入端。補(bǔ)償電容(7)由開關(guān)(5) (6)控制，分別接到上極板(2)或下極板(3)，從而達(dá)到補(bǔ)償上下極板不匹配的問題。反饋電容(8)用來放大加速度信號(hào)。補(bǔ)償電容的最小值由集成電路內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)的最小電容值決定，通常為25fF。因此此電路無法補(bǔ)償電容值小于25fF的上下極板電容值不匹配。
[0014]圖3是本發(fā)明的電路原理圖，如圖所示，圖3在圖2的基礎(chǔ)上加入了第二個(gè)放大級(jí)。采樣電容(11)用來采樣第一級(jí)放大電路(圖2)的輸出信號(hào)，反饋電容(12)提供信號(hào)增益。運(yùn)放(13)工作在負(fù)反饋模式下。補(bǔ)償電容(14)由兩個(gè)開關(guān)控制，根據(jù)上下極板電容不匹配的具體值，接在正參考電壓V+或負(fù)參考電壓V-。由于第一級(jí)放大的左右，在第二級(jí)，電容不匹配同樣被放大，因此第二級(jí)可以用較大的電容來補(bǔ)償上下極板間的微小電容差。采用本發(fā)明電路，上下極板間的電容不匹配可以補(bǔ)償?shù)絘F量級(jí)。
【權(quán)利要求】
1.一種微機(jī)械加速度計(jì)小電容補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，是一種兩步式小電容補(bǔ)償方法，解決了在集成電路內(nèi)部無法對(duì)小電容進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟蛔?；通過這種補(bǔ)償方法，可以實(shí)現(xiàn)在集成電路內(nèi)部對(duì)aF量級(jí)電容進(jìn)行準(zhǔn)確的補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微機(jī)械加速度計(jì)小電容補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，用于解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:首先對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行前級(jí)放大并部分補(bǔ)償電容不匹配；由于信號(hào)放大的作用，使得電容不匹配也被放大，從而可在第二級(jí)放大部分用較大的電容來補(bǔ)償較小的電容不匹配值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微機(jī)械加速度計(jì)小電容補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于，其有益效果是，可以?shí)現(xiàn)在集成電路內(nèi)部實(shí)現(xiàn)微小電容的補(bǔ)償(aF量級(jí))，從而實(shí)現(xiàn)微機(jī)械加速度計(jì)等電容傳感器的精準(zhǔn)匹配。
【文檔編號(hào)】G01P15/125GK103969468SQ201310033427
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日
【發(fā)明者】江山 申請人:北京哲朗科技有限公司