一种高线性度全差分数字微加速度计接口电路系统

摘要

本发明属于MEMS惯性器件领域，具体涉及一种电容式微加速度计数字输出的全差分数字加速度计接口电路系统。本发明包括驱动信号产生部、全差分电荷积分器、全差分后级放大器、全差分前置补偿器、相关双采样与采样保持电路、全差分电学积分器、1位动态比较器、1位数模转换器和1位静电力反馈，本发明提高了加速度计系统线性度，有效降低了模数转换的量化噪声，抑制了零点漂移，减小了开关电荷注入和衬底噪声产生的共模干扰，提高了电源抑制比，减小了谐波失真。

主权项

一种高线性度全差分数字加速度计接口电路系统，包括驱动信号产生部(101)、全差分电荷积分器(102)、全差分后级放大器(103)、全差分前置补偿器(104)、相关双采样与采样保持电路(105)、全差分电学积分器(106)、1位动态比较器(107)、1位数模转换器(108)和1位静电力反馈(109)，其特征在于： 驱动信号产生部(101)，产生两相高频驱动方波信号，分别加载在敏感结构的两个固定电极； 全差分电荷积分器(102)将敏感结构的微小电容变化转换为差分电压信号输出给全差分后级放大器(103)； 全差分后级放大器(103)将信号进行反相放大输出给全差分前置补偿器(104)； 全差分前置补偿器(104)为信号的高频部分提供前置相位后输出给相关双采样与采样保持电路(105)； 相关双采样与采样保持电路(105)消除信号高频噪声和运放失调，补偿运放有限带宽和有限增益影响，解调高频信号后发送给全差分电学积分器(106)； 全差分电学积分器(106)对信号提供低频增益，降低信号量化噪声后发送给1位动态比较器(107)； 1位数模转换器(108)，接收1位动态比较器(107)的输出信号，判断全差分电学积分器的反馈电压； 1位静电力反馈(109)，接收1位动态比较器(107)的输出信号，判断反馈回敏感结构的反馈力方向； 所述静电力反馈，反馈时，活动电极接负电源电压V_SS，在两极板上分别施加反馈电压V_fb和‑V_fb。