用于电容传感器的表面电荷减少技术

摘要

公开了一种差分电容换能器系统，其包括第一和第二电容芯（C_A，C_B）以及斩波系统。所述第一芯（C_A）包括耦合至第一电容器（C_1A）的第一输入端（A）、耦合至第二电容器（C_2A）的第二输入端（B）以及第一输出端（E）。所述第二芯（CB）包括耦合至第三电容器（C_1B）的第三输入端（C）、耦合至第四电容器（C_2B）的第四输入端（D）以及第二输出端（F）。所述斩波系统具有耦合至正信号的第一和第四输入端以及耦合至负信号的第二和第三输入端。随着所述斩波系统在高态和低态之间切换，其将所述芯输入端耦合至不同极性的信号，从而降低了电荷累积。所述不同极性的信号可以具有基本相同的幅值。可以将所述斩波器时钟频率和主时钟频率选择为在所述芯输入上提供基本上为零的平均电压。所述系统可以包括积分电路和差分求和电路。

主权项

一种感测物理量的差分电容换能器系统，所述差分电容换能器系统包括：基于所述物理量生成第一芯输出的第一电容芯，所述第一电容芯包括第一可变电容器、第二可变电容器、耦合至所述第一可变电容器的第一芯输入端、耦合至所述第二可变电容器的第二芯输入端以及耦合至所述第一可变电容器和所述第二可变电容器之间的第一公共节点的第一芯输出端；基于所述物理量生成第二芯输出的第二电容芯，所述第二电容芯包括第三可变电容器、第四可变电容器、耦合至所述第三可变电容器的第三芯输入端、耦合至所述第四可变电容器的第四芯输入端以及耦合至所述第三可变电容器和所述第四可变电容器之间的第二公共节点的第二芯输出端；具有高态和低态的斩波系统，所述斩波系统耦合至所述第一电容芯和所述第二电容芯，所述斩波系统具有耦合至第一正信号的第一斩波输入端、耦合至第二负信号的第二斩波输入端、耦合至第一负信号的第三斩波输入端、耦合至第二正信号的第四斩波输入端、第一斩波输出端和第二斩波输出端；其中，在所述斩波系统处于高态时，所述第一斩波输入端耦合至所述第一芯输入端，所述第二斩波输入端耦合至所述第二芯输入端，所述第三斩波输入端耦合至所述第三芯输入端，所述第四斩波输入端耦合至所述第四芯输入端，所述第一斩波输出端耦合至所述第一芯输出端，所述第二斩波输出端耦合至所述第二芯输出端；并且其中，在所述斩波系统处于低态时，所述第一斩波输入端耦合至所述第三芯输入端，所述第二斩波输入端耦合至所述第四芯输入端，所述第三斩波输入端耦合至所述第一芯输入端，所述第四斩波输入端耦合至所述第二芯输入端，所述第一斩波输出端耦合至所述第二芯输出端，所述第二斩波输出端耦合至所述第一芯输出端。