基于交错时序检测相消机制的阵列式电容传感器接口电路

摘要

本发明公开了一种基于交错时序检测相消机制的阵列式电容传感器接口电路，包括开关网络、待测电容阵列、运算放大器和电容反馈网络。其中，开关网络包括第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4。待测电容阵列包括待测电容Cx和寄生旁路电容Cp1、Cp2。电容反馈网络包括反馈电容Cf和第五开关S5。本发明通过交错的开关时序，将待测电容Cx充放电步骤调节至相反，寄生旁路电容Cp1、Cp2的充放电步骤保持一致，通过后端处理，将寄生旁路电容的电荷转移量消除，从而在较大寄生旁路电容的影响下，依旧可以准确的检测出微小的待测电容，特别适用于阵列式电容传感器的读出应用。

主权项

一种基于交错时序检测相消机制的阵列式电容传感器接口电路，其特征在于，该接口电路包括开关网络(7)、待测电容阵列(6)、运算放大器(8)和电容反馈网络(9)，其中：开关网络(7)包括第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)和第四开关(S4)，第一开关(S1)的一端连接于系统电源(Vdd)，另一端与第二开关(S2)的一端相连接，形成第一节点(A)；第二开关(S2)的另一端接地；第三开关(S3)的一端接地，另一端与第四开关(S4)的一端相连接，形成第二节点(B)；第四开关(S4)的另一端连接于运算放大器(8)的负输入端；待测电容阵列(6)包括待测电容(Cx)、第一寄生旁路电容(Cp1)和第二寄生旁路电容(Cp2)，其中第一寄生旁路电容(Cp1)为待测电容(Cx)左侧的接地电容，第二寄生旁路电容(Cp2)为待测电容(Cx)右侧的接地电容；待测电容(Cx)的一端连接于第一节点(A)，另一端连接于第二节点(B)；电容反馈网络(9)包括反馈电容(Cf)和第五开关(S5)，其中反馈电容(Cf)与第五开关(S5)并联后，一端与运算放大器(8)的负输入端相连接，另一端与运算放大器(8)的输出端相连接；运算放大器(8)的正输入端与Vdd／2等电势点相连接。