專利名稱：電流－電壓轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將多個電容值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電壓的電流-電壓(CV)轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
圖7示出一種常規(guī)的CV轉(zhuǎn)換電路(例如參考JP 2001-124807A中的圖2)。
在這個配置中，常規(guī)的CV轉(zhuǎn)換電路包括具有一個接地非反相的輸入端的運(yùn)算放大器1、連接在運(yùn)算放大器1的輸出端和反相輸入端之間的電阻3以及電容2，電容2的電容值將被檢測，該電容2的一端連接到運(yùn)算放大器1的反相輸入端，而另一端連接到信號電壓源4。信號電壓源4的信號具有特定的電壓幅度V和特定的角頻率ω。該信號電壓源4的信號電源VS由等式(1)表示VS＝V·sin(ωt) …(1)由于在圖7中運(yùn)算放大器1的反相輸入端實(shí)際上是接地的，因此在反相輸入端上的電勢等于在非反相的輸入端上的地電勢。使地電勢為0V，并用C表示電容2的電容值，則流過電容2的電流I由等式(2)表示I＝j(luò)ωC·V·sin(ωt)…(2)從而由等式(3)所表示的幅度為VO的電壓在運(yùn)算放大器1的輸出端5上生成VO＝-jωCR·V·sin(ωt) …(3)其中R是電阻3的電阻值。
從等式(3)中顯而易見，運(yùn)算放大器1的輸出電壓的幅度VO與電容2的電容值C成比例。因此，電容2的電容值C能夠通過測量輸出電壓的幅度VO來測量。
圖8A、8B和8C是CV轉(zhuǎn)換電路各部分中的隨時(shí)間的電壓和電流的波形。圖8A示出信號電壓源4的信號電壓的波形。在本例中給出的是正弦波。圖8B示出流過電容2和電阻3的電流波形，并且圖8C示出出現(xiàn)在運(yùn)算放大器1輸出端5上的電壓波形。
當(dāng)測量多個電容的電容值時(shí)，需要與待測電容數(shù)目相同的電路(每個電路在圖7中示出)，從而允許測量多個電容值。
常規(guī)的CV轉(zhuǎn)換電路涉及一個問題，即需要與待測電容數(shù)目相同的CV轉(zhuǎn)換電路，并且因此當(dāng)測量多個電容值時(shí)，電路的尺度變大。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)前述內(nèi)容，為了解決上面提及的問題而制造了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個目的是用較小的電路來測量多個電容值。
本發(fā)明提供一種CV轉(zhuǎn)換電路，包括具有相互連接的反相輸入端和輸出端的運(yùn)算放大器；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端接地的電阻；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的第一電容；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的反相輸出的第二電容；一端連接到運(yùn)算放大器的反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的第三電容；以及一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的反相輸出的第四電容，其中第一信號電壓源和第二信號電壓源以時(shí)分方式生成信號脈沖，并且與信號脈沖同步地實(shí)施檢測。
此外，提供了另一種CV轉(zhuǎn)換電路，包括具有相互連接的反相輸入端和輸出端的運(yùn)算放大器；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端接地的電阻；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的第一電容；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的反相輸出的第二電容；以及一端連接到運(yùn)算放大器的反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的第三電容，其中第一信號電壓源和第二信號電壓源以時(shí)分方式生成信號脈沖，并且與信號脈沖同步地實(shí)施檢測。
此外還提供了另一種CV轉(zhuǎn)換電路，包括具有相互連接的反相輸入端和輸出端的運(yùn)算放大器；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端接地的電阻；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的第一電容；一端連接到運(yùn)算放大器的反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的第二電容；以及一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的反相輸出端的第三電容，其中第一信號電壓源和第二信號電壓源以時(shí)分方式生成信號脈沖，并且與信號脈沖同步地實(shí)施檢測。
此外還提供了一種CV轉(zhuǎn)換電路，包括具有相互連接的反相輸入端和輸出端的運(yùn)算放大器；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端接地的電阻；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的第一電容；以及一端連接到運(yùn)算放大器的反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的第二電容，其中第一信號電壓源和第二信號電壓源以時(shí)分方式生成信號脈沖，并且與信號脈沖同步地實(shí)施檢測。
此外，在上述的CV轉(zhuǎn)換電路中，信號電壓源的數(shù)目等于或大于三個，并且分別連接到各信號電壓源的電容數(shù)目等于或大于三個。
此外，在CV轉(zhuǎn)換電路中，當(dāng)連接到運(yùn)算放大器反相輸入端的各電容的總電容值的總和是C并且電阻的電阻值是R時(shí)，時(shí)間常數(shù)CR的值小于來自第一和第二信號電壓源的每個信號脈沖的脈沖持續(xù)時(shí)間。
此外，在CV轉(zhuǎn)換電路中，電阻的電阻值與來自信號電壓源的驅(qū)動電壓同步地改變。
此外，在CV轉(zhuǎn)換電路中，信號電壓源的幅度電壓值彼此不同。
根據(jù)本發(fā)明的CV轉(zhuǎn)換電路提供這樣一種效果可以用較小數(shù)目的電路來測量多個電容的電容值。


在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的CV轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖2A到2K是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的CV轉(zhuǎn)換電路中的電壓波形；圖3是同步檢測電路的一個例子的電路圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的CV轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖5A到5N是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的CV轉(zhuǎn)換電路中的電壓波形圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的CV轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖7是常規(guī)的CV轉(zhuǎn)換電路的電路圖；以及圖8A到8C是圖7所示的常規(guī)CV轉(zhuǎn)換電路中的電壓和電流波形。
具體實(shí)施例方式
為了解決CV轉(zhuǎn)換電路中的上面提及的問題，在本發(fā)明中，將時(shí)分信號脈沖施加到具有各自的將被測量的電容值的多個電容。此外，電阻的電阻值與驅(qū)動電壓同步地改變。
下文中將參照附圖描述本發(fā)明的各優(yōu)選實(shí)施例。
第一實(shí)施例圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的CV轉(zhuǎn)換電路的電路圖。該CV轉(zhuǎn)換電路具有第一電容2A和第二電容2B。第一電容2A或第二電容2B的其中一個是參考電容，另一個則是將要測量的電容。該CV轉(zhuǎn)換電路還具有第三電容3A和第四電容3B。類似地，第三電容3A或第四電容3B的其中一個是參考電容，另一個則是將要測量的電容。
上述的所有四個電容2A、2B、3A和3B的一端連接到一個公共節(jié)點(diǎn)，該公共節(jié)點(diǎn)連接到運(yùn)算放大器1的非反相輸入端。運(yùn)算放大器1是電壓跟隨器，其中輸出端10和反相輸入端相互連接。電阻9的一端連接到運(yùn)算放大器1的非反相輸入端，電阻9的另一端接地。
第一電容2A的另一端連接到第一信號電壓源4。反相器6的輸入連接到第一信號電壓源4，反相器6的輸出連接到第二電容2B的另一端。也就是說，以相反的相位驅(qū)動第一電容2A和第二電容2B。
第三電容3A的另一端連接到第二信號電壓源5。反相器7的輸入連接到第二信號電壓源5，反相器7的輸出連接到第四電容3B的另一端。也就是說，以相反的相位驅(qū)動第三電容3A和第四電容3B。
圖2A到2K是在圖1所示的CV轉(zhuǎn)換電路的各部分的電壓波形，其中水平軸表示時(shí)間。
圖2A示出作為第一信號電壓源4和第二信號電壓源5的基礎(chǔ)的時(shí)鐘信號波形。圖2B示出了通過對圖2A所示的時(shí)鐘信號進(jìn)行分頻所得到的波形。圖2C示出來自第一信號電壓源4的輸出電壓的波形。通過對圖2A和圖2B所示的信號取與(AND)可以簡單地生成該波形。當(dāng)?shù)谝浑娙?A和第二電容2B由具有圖2C所示波形的輸出電壓驅(qū)動時(shí)，圖2D示出出現(xiàn)在運(yùn)算放大器1的輸出端10上的輸出電壓的波形。
現(xiàn)在，當(dāng)?shù)谝浑娙?A的電容值是C2A并且第二電容2B的電容值是C2B時(shí)，通過從電容值C2A減去電容值C2B所得到的差為Cx，即由Cx＝C2A-C2B定義差值Cx。
圖2D所示的輸出電壓的波形取決于差值Cx。從而，當(dāng)差值Cx為正值時(shí)，如圖2D所示，在圖2C所示的輸出電壓的上升沿處產(chǎn)生向上尖峰。另一方面，當(dāng)差值Cx是負(fù)值時(shí)，與圖2D相反，在圖2C所示的輸出電壓的上升沿處產(chǎn)生向下的尖峰。
如果第一信號電壓源4的信號幅度和反相器6的電源電壓的幅度(即到第二電容的信號幅度)恒定時(shí)，圖2D中所示的尖峰高度取決于差值Cx。當(dāng)差值Cx較大時(shí)，尖峰高度也較大，而當(dāng)差值Cx較小時(shí)，尖峰高度也較小。
也就是說，通過測量所述尖峰能夠?qū)嵤〤V轉(zhuǎn)換。
另外，當(dāng)運(yùn)算放大器1的非反相輸入端的總電容值是CT并且電阻9的電阻值是R時(shí)，圖2D中尖峰的波形遵循具有時(shí)間常數(shù)CT·R的放電曲線。
這里，當(dāng)該時(shí)間常數(shù)大于一個時(shí)間段(驅(qū)動脈沖持續(xù)時(shí)間)時(shí)(在這個時(shí)間段中圖2C所示的輸出電壓電平保持為“高(H)”)，運(yùn)算放大器1的輸出端10上的電壓在圖2C所示的輸出電壓電平從“高”降到“低(L)”時(shí)并沒有達(dá)到地電壓，從而產(chǎn)生測量誤差。因此，當(dāng)?shù)谝浑娙?A和第二電容2B由第一信號電壓源4驅(qū)動時(shí)，時(shí)間常數(shù)CT·R的值必須小于脈沖持續(xù)時(shí)間。
圖2E示出來自圖1所示的第二信號電壓源5的輸出電壓的波形。來自第二信號電壓源5的輸出電壓的波形可以通過對圖2A所示的信號和另一個信號取與而簡單地生成，該另一個信號通過對圖2B所示的信號進(jìn)行邏輯反相而得到。當(dāng)?shù)谌娙?A和第四電容3B由其波形如圖2E所示的電壓驅(qū)動時(shí)，圖2F示出出現(xiàn)在運(yùn)算放大器1的輸出端10上的輸出電壓的波形。
現(xiàn)在，當(dāng)?shù)谌娙?A的電容值是C3A并且第四電容3B的電容值是C3B時(shí)，從電容值C3A減去電容值C3B所得到的差是Cy，即由Cy＝C3A-C3B定義差值Cy。與圖2C的情況類似，圖2F所示的輸出信號的波形取決于差值Cy。
當(dāng)?shù)谝浑娙?A和第二電容2B以及第三電容3A和第四電容3B分別由第一信號電壓源4和第二信號電壓源5驅(qū)動時(shí)，圖2G示出出現(xiàn)在運(yùn)算放大器1的輸出端10上的輸出電壓的波形。圖2G的波形是圖2D和2F的波形的總和。
圖2H到2K示出用于檢測在運(yùn)算放大器1的輸出端10上的電壓波形的信號。圖2H所示的信號與圖2C中所示的相同，并因此能夠通過對圖2A和圖2B的信號取與而簡單地生成。圖2I所示的信號能夠通過對圖2B的信號和另一個信號取與而簡單地生成，該另一個信號通過對圖2A的信號進(jìn)行邏輯反相而得到。圖2J所示的信號與圖2E所示的相同，并能夠通過對圖2A的信號和另一個信號取與而簡單地生成，該另一個信號通過對圖2B的信號進(jìn)行邏輯反相而得到。圖2K所示的信號能夠通過對兩個信號取與而簡單地生成，其中一個信號通過對圖2A的信號進(jìn)行邏輯反相而得到，而另一個信號通過對圖2B的信號進(jìn)行邏輯反相而得到。
圖3示出一個同步檢測電路的例子。該同步檢測電路包括開關(guān)S1到S4。開關(guān)對S1和S3以及開關(guān)對S2和S4互補(bǔ)地開啟/關(guān)閉(ON/OFF)。也就是說，當(dāng)開關(guān)S1開啟時(shí)，開關(guān)S3關(guān)閉，以及當(dāng)開關(guān)S2關(guān)閉時(shí)，開關(guān)S4開啟。
運(yùn)算放大器1的輸出端10連接到圖3所示的同步檢測電路的輸入端IN。
圖3的同步檢測電路的數(shù)目必須與將要檢測的電容的數(shù)目相同。
現(xiàn)在，為了測量第一電容2A的電容值和第二電容2B的電容值之間的電容差值Cx，當(dāng)圖2H所示的信號電平為“高”時(shí)，開關(guān)S2和S3開啟(開關(guān)S1和S4關(guān)閉)，而當(dāng)圖2I所示的信號電平為“高”時(shí)，開關(guān)S1和S4開啟(開關(guān)S2和S3關(guān)閉)。
因此，能夠檢測來自運(yùn)算放大器1的輸出信號，該輸出信號通過第一電容2A和第二電容2B之間的電容差值Cx來生成。
為了通過利用另一個同步檢測電路來檢測第三電容3A的電容值和第四電容3B的電容值之間的電容差值Cy，當(dāng)圖2J所示的信號的電平為“高”時(shí)，開關(guān)S2和S3開啟(開關(guān)S1和S4關(guān)閉)，而當(dāng)圖2K所示的信號的電平為“高”時(shí)，開關(guān)S1和S4開啟(開關(guān)S2和S3關(guān)閉)。
這樣，能夠檢測來自運(yùn)算放大器1的輸出信號，該輸出信號通過第三電容3A和第四電容3B之間的電容差值Cy來生成。
在同步檢測之后，如果必要的話，在圖3所示的OUT端子上的輸出信號經(jīng)過低通濾波器，并且如果必要的話被放大，從而使得CV轉(zhuǎn)換是可能的。
因此，能夠用一個運(yùn)算放大器和一個電阻來測量兩個電容。
需要注意的是，在上面的描述中，為了簡單，已經(jīng)描述了第一電容2A的電容值或第二電容2B的電容值的其中一個是參考電容值，而另一個是要被檢測的電容值，并且類似地，第三電容3A的電容值和第四電容3B的電容值的其中一個是參考電容值，而另一個是要被檢測的電容值。然而，顯然這個電路原理上是一個用于檢測第一電容2A的電容值和第二電容2B的電容值之間的電容差值的電路，或是用于檢測第三電容3A的電容值和第四電容3B的電容值之間的電容差值的電路，因此其中一個電容值可以不必是一個參考。
另外，雖然在上面的解釋中示出了能夠檢測一對電容之間的電容差值，但是顯而易見的是，即使兩個電容中的一個不存在(也就是說，兩個電容的一個為零)，剩下的那個電容值仍然能夠以電容差值的形式被檢測。
第二實(shí)施例圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的CV轉(zhuǎn)換電路的電路圖。其在配置上與圖1所示的CV轉(zhuǎn)換電路不同的一點(diǎn)是，第五電容12A和第六電容12B的一端連接到運(yùn)算放大器1的非反相輸入端，而第五電容12A的另一端連接到第三信號電壓源14。此外，反相器16的輸入連接到第三信號電壓源14，并且反相器16的輸出連接到第六電容12B的另一端。也就是說，以相反的相位驅(qū)動第五電容12A和第六電容12B。此外，第一信號電壓源4、第二信號電壓源5和第三信號電壓源14以時(shí)分方式生成信號脈沖。其它各點(diǎn)與圖1所示的CV轉(zhuǎn)換電路中的相同。
圖5A到5N是圖4所示的CV轉(zhuǎn)換電路的各部分中的隨著時(shí)間(水平軸)的電壓波形。
圖5A示出作為第一信號電壓源4、第二信號電壓源5和第三信號電壓源14的基礎(chǔ)的時(shí)鐘信號的波形。圖5B示出來自圖4所示的第一信號電壓源4的輸出電壓脈沖信號的波形。當(dāng)?shù)谝浑娙?A和第二電容2B由具有圖5B所示波形的電壓驅(qū)動時(shí)，圖5C示出出現(xiàn)在運(yùn)算放大器1的輸出端10上的電壓波形。
圖5D示出來自圖4所示的第二信號電壓源5的輸出電壓脈沖信號的波形。當(dāng)?shù)谌娙?A和第四電容3B由圖5D所示的輸出電壓脈沖信號驅(qū)動時(shí)，圖5E示出出現(xiàn)在運(yùn)算放大器1的輸出端10上的電壓波形。
圖5F示出來自圖4所示的第三信號電壓源14的輸出電壓脈沖信號的波形。當(dāng)?shù)谖咫娙?2A和第六電容12B由圖5F所示的輸出電壓信號脈沖驅(qū)動時(shí)，圖5G示出出現(xiàn)在運(yùn)算放大器1的輸出端10上的電壓的波形。
當(dāng)?shù)谝浑娙?A和第二電容2B、第三電容3A和第四電容3B以及第五電容12A和第六電容12B分別由第一信號電壓源4、第二信號電壓源5和第三信號電壓源14驅(qū)動時(shí)，圖5H示出出現(xiàn)在運(yùn)算放大器1的輸出端10上的電壓的波形。出現(xiàn)在運(yùn)算放大器1的輸出端10上的電壓是圖5C、5E和5G所示的電壓的總和。
圖5I到5N示出用于檢測在運(yùn)算放大器1的輸出端10上的電壓波形的信號波形。因此，圖5I到5L與第一實(shí)施例中的各圖相似。
在第五電容12A的電容值和第六電容12B的電容值之間的電容差值CZ由同步檢測電路測量的情況中，當(dāng)圖5M所示的信號的電平為“高”時(shí)，圖3所示的開關(guān)S2和S3開啟(開關(guān)S1和S4關(guān)閉)，并且當(dāng)圖5N所示的信號電平為“高”時(shí)，圖3所示的開關(guān)S1和S4開啟(開關(guān)S2和S3關(guān)閉)。
照這樣，能夠檢測來自運(yùn)算放大器1的輸出，該輸出由第五電容12A和第六電容12B之間的電容差值CZ產(chǎn)生。
因此，能夠使用一個運(yùn)算放大器和一個電阻來檢測三個電容值。
正如能夠從上述說明中看到的那樣，顯然能夠使用一個運(yùn)算放大器和一個電阻來測量三個或多個電容值，這是通過以時(shí)分方式驅(qū)動具有將被檢測的各自電容值的電容。
第三實(shí)施例圖6示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的CV轉(zhuǎn)換電路的電路圖。其在配置中與圖1所示的CV轉(zhuǎn)換電路所不同的一點(diǎn)是用兩個電阻9A和9B替換電阻9，開關(guān)21與電阻9B并聯(lián)連接，以及根據(jù)邏輯電路20的輸出信號來控制開關(guān)21以用于接收來自第一信號電壓源4的輸出電壓信號和來自第二信號電壓源5的輸出電壓信號作為它的輸入(邏輯電路20的輸入不需要是來自第一信號電壓源4的輸出電壓信號和來自第二信號電壓源5的輸出電壓信號本身，而只需與來自第一信號電壓源4的輸出電壓信號或來自第二信號電壓源5的輸出電壓信號同步)。
設(shè)CT為非反相輸入端處的總電容值、R9A為電阻9A的電阻值以及R9B為電阻9B的電阻值，則當(dāng)開關(guān)21開啟時(shí)，在電容值檢測期間尖峰電壓以時(shí)間常數(shù)CT·R9A的速率放電，而當(dāng)開關(guān)21關(guān)閉時(shí)，在電容值檢測期間尖峰電壓以時(shí)間常數(shù)CT·(R9A+R9B)的速率放電。
假設(shè)第一電容2A和第二電容2B之間的電容差值CX較大，則當(dāng)?shù)谝浑娙?A和第二電容2B由第一信號電壓源4和反相器6驅(qū)動時(shí)，圖2D所示的尖峰的峰值電壓變大。另一方面，如果第三電容3A和第四電容3B之間的電容差值Cy較小，則當(dāng)?shù)谌娙?A和第四電容3B由第二信號電壓源5和反相器7驅(qū)動時(shí)，圖2F所示的尖峰的峰值電壓變小。在這個情況中，將存在一個問題如果連接在非反相輸入端和地電勢之間的電阻的電阻值變大，那么圖2D所示的輸出電壓的波形將失真，而如果該電阻的電阻值變小，則幾乎得不到圖2F所示的電壓的波形(由噪音所掩蔽)。
然而，當(dāng)所述電容差值較大時(shí)，通過使連接在非反相輸入端和地電勢之間的電阻的電阻值小到R9A能夠?qū)嵤┝钊藵M意的CV轉(zhuǎn)換(這是通過在圖2B所示的信號電平為“高”的同時(shí)開啟開關(guān)21)，而當(dāng)電容差值較小時(shí)，通過使連接在非反相輸入端和地電勢之間的電阻的電阻值大到R9A+R9B能夠?qū)嵤┝钊藵M意的CV轉(zhuǎn)換。
改變所述電阻的電阻值導(dǎo)致CV轉(zhuǎn)換靈敏度的改變。在同步檢測之后濾波輸出信號，必要的話根據(jù)所述電阻值來改變對輸出信號的放大的大小，然后得到CV轉(zhuǎn)換之后的輸出信號。
另外，當(dāng)?shù)谝浑娙?A的電容值和第二電容2B的電容值之間的電容差值CX較大時(shí)，使得用于第一信號電壓源4和用于反相器6的電源幅度較小，而當(dāng)?shù)谌娙?A的電容值和第四電容3B的電容值之間的電容差值Cy較小時(shí)，使得用于第二信號電壓源5和用于反相器7的電源幅度較大，由此圖2D和2F所示的尖峰的峰值電壓中的每一個能夠被設(shè)置在一個特定的范圍內(nèi)。也就是說，根據(jù)所述電容差值來改變用于驅(qū)動電容電壓幅度，這樣能夠?qū)嵤┝钊藵M意的CV轉(zhuǎn)換。
改變用于驅(qū)動電容的電壓幅度導(dǎo)致CV轉(zhuǎn)換靈敏度的改變。在同步檢測之后濾波輸出信號，如所需要的那樣根據(jù)用于驅(qū)動電容的電壓幅度來改變對輸出信號的放大的大小，然后得到CV轉(zhuǎn)換之后的輸出信號。
正如上面所描述的那樣，在第一到第三實(shí)施例中，運(yùn)算放大器1的非反相輸入端接地到0V。然而，運(yùn)算放大器1的非反相輸入端不必接地到0V。因此，如果一個任意的電壓被設(shè)置到運(yùn)算放大器1的非反相輸入端，則參考該任意的電壓來生成運(yùn)算放大器1的輸出電壓。
另外，第一電容2A和第二電容2B其中一個電容值、第二電容3A和第四電容3B的其中一個電容值以及第五電容12A和第六電容12B的其中一個電容值不必是參考電容值。本發(fā)明的CV轉(zhuǎn)換電路能夠檢測兩個電容值之間的電容差值。
正如在上文中闡述的那樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠通過一個用于CV轉(zhuǎn)換的小電路來測量多個電容值。
權(quán)利要求
1.一種CV轉(zhuǎn)換電路，包括具有相互連接的反相輸入端和輸出端的運(yùn)算放大器；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端接地的電阻；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的第一電容；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的反相輸出的第二電容；一端連接到運(yùn)算放大器的反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的第三電容；以及一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的反相輸出的第四電容，其中第一信號電壓源和第二信號電壓源以時(shí)分方式生成信號，并實(shí)施對于信號的同步檢測。
2.一種CV轉(zhuǎn)換電路，包括具有相互連接的反相輸入端和輸出端的運(yùn)算放大器；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端接地的電阻；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的第一電容；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的反相輸出的第二電容；以及一端連接到運(yùn)算放大器的反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的第三電容，其中第一信號電壓源和第二信號電壓源以時(shí)分方式生成信號，并實(shí)施對于信號的同步檢測。
3.一種CV轉(zhuǎn)換電路，包括具有相互連接的反相輸入端和輸出端的運(yùn)算放大器；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端接地的電阻；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的第一電容；一端連接到運(yùn)算放大器的反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的第二電容；以及一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的反相輸出的第三電容，其中第一信號電壓源和第二信號電壓源以時(shí)分方式生成信號，并實(shí)施對于信號的同步檢測。
4.一種CV轉(zhuǎn)換電路，包括具有相互連接的反相輸入端和輸出端的運(yùn)算放大器；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端接地的電阻；一端連接到運(yùn)算放大器的非反相輸入端而另一端連接到第一信號電壓源的第一電容；以及一端連接到運(yùn)算放大器的反相輸入端而另一端連接到第二信號電壓源的第二電容，其中第一信號電壓源和第二信號電壓源以時(shí)分方式生成信號，并實(shí)施對于信號的同步檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任何一個的CV轉(zhuǎn)換電路，其中信號電壓源的數(shù)目等于或大于三個，并且分別連接到各信號電壓源的電容的數(shù)目等于或大于三個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中的任何一個的CV轉(zhuǎn)換電路，其中時(shí)間常數(shù)CR的值小于來自第一信號電壓源和第二信號電壓源的每個信號的持續(xù)時(shí)間，其中C是連接到運(yùn)算放大器反相輸入端的各電容的總電容值的總和，而R是所述電阻的電阻值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任何一個的CV轉(zhuǎn)換電路，其中與來自信號電壓源的驅(qū)動電壓同步地改變所述電阻的電阻值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任何一個的CV轉(zhuǎn)換電路，其中獨(dú)立地設(shè)置每個信號電壓源的幅度電壓值。
全文摘要
提供了一種能夠使用簡單電路來測量多個電容值的CV轉(zhuǎn)換電路。一個時(shí)分信號被施加到每個電容，由此能夠用一個具有較少數(shù)目的組件的電路來連續(xù)測量多個電容的電容值。
文檔編號H03F1/34GK1782720SQ20051007888
公開日2006年6月7日 申請日期2005年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月12日
發(fā)明者須藤稔, 槍田光男, 加藤健二 申請人:精工電子有限公司