微機械加速度計小電容補償電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微機械加速度計小電容補償電路的方法，是一種兩步式小電容補償方法，解決了在集成電路內(nèi)部無法對小電容進行補償?shù)牟蛔恪Ｍㄟ^這種補償方法，可以實現(xiàn)在集成電路內(nèi)部對aF量級電容進行準(zhǔn)確的補償。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：首先對加速度信號進行前級放大并部分補償電容不匹配。由于信號放大的作用，使得電容不匹配也被放大，從而可在第二級放大部分用較大的電容來補償較小的電容不匹配值。本發(fā)明的有益效果是，可以實現(xiàn)在集成電路內(nèi)部實現(xiàn)微小電容的補償（aF量級），從而實現(xiàn)微機械加速度計等電容傳感器的精準(zhǔn)匹配。
【專利說明】微機械加速度計小電容補償電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在微機械加速度計接口電路中實現(xiàn)小電容補償?shù)姆椒ā?br> 【背景技術(shù)】
[0002]目前，微機械加速度計通常由三個極板組成兩個或多個隨加速度變化的電容。由于設(shè)計和生產(chǎn)過程中，會造成這些電容值的不一致，從而產(chǎn)生輸出信號的失調(diào)?，F(xiàn)有技術(shù)采用在加速度計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問題。隨著微機械加速度計尺寸的不斷減小，所需的補償電容值也隨之減小，目前已小過可在集成電路內(nèi)部實現(xiàn)的最小電容值(通常為25fF)。而通過串聯(lián)實現(xiàn)小電容的方法又會引入寄生電容，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)明提出一種微機械加速度計小電容補償?shù)姆椒ǎ且环N兩步式小電容補償方法，解決了在集成電路內(nèi)部無法對小電容進行補償?shù)牟蛔恪Ｍㄟ^這種補償方法，可以實現(xiàn)在集成電路內(nèi)部對aF量級電容進行準(zhǔn)確的補償。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:首先對加速度信號進行前級放大并部分補償電容不匹配。由于信號放大的作用，使得電容不匹配也被放大，從而可在第二級放大部分用較大的電容來補償較小的電容不匹配值。
[0005]本發(fā)明的有益效果是，可以實現(xiàn)在集成電路內(nèi)部實現(xiàn)微小電容的補償(aF量級)，從而實現(xiàn)微機械加速度計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。
[0007]圖1是微機械加速度計的示意圖和電學(xué)模型。
[0008]圖2是現(xiàn)有技術(shù)對加速度計進行電容補償?shù)碾娐吩韴D。
[0009]圖3是本發(fā)明的電路原理圖。
[0010]圖中1.微機械加速度計結(jié)果圖，2.加速度計上基本，3.加速度計中間極板，
4.加速度計下極板，5.補償開關(guān)，6.補償開關(guān)，7.補償電容I，8.反饋電容1，9.運放1，
10.加速度計簡化電學(xué)模型，11.采樣電容，12.反饋電容2，13.運放2，14.補償電容2。
【具體實施方式】
[0011]下面，將參照附圖對本發(fā)明的的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)說明。提供以下優(yōu)選實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，可以對這些優(yōu)選實施例進行修改。
[0012]【具體實施方式】如下:
圖1是微機械加速度計的示意圖和電學(xué)模型，如圖所示，微機械加速度計機構(gòu)簡圖(1)，加速度計由三層晶圓分別作為上極板(2)、中間極板(3)、和下極板(4)。三個極板組成由(10)所示上下兩個隨加速度變化的電容。
[0013]圖2是現(xiàn)有技術(shù)對加速度計進行電容補償?shù)碾娐吩韴D，如圖所示，現(xiàn)有技術(shù)實施例中，加速度計(10)上極板(2)和下極板(4)分別由兩個分時開關(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)接在運放(9)負(fù)輸入端。補償電容(7)由開關(guān)(5) (6)控制，分別接到上極板(2)或下極板(3)，從而達到補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。補償電容的最小值由集成電路內(nèi)部可實現(xiàn)的最小電容值決定，通常為25fF。因此此電路無法補償電容值小于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)上加入了第二個放大級。采樣電容(11)用來采樣第一級放大電路(圖2)的輸出信號，反饋電容(12)提供信號增益。運放(13)工作在負(fù)反饋模式下。補償電容(14)由兩個開關(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-。由于第一級放大的左右，在第二級，電容不匹配同樣被放大，因此第二級可以用較大的電容來補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償?shù)絘F量級。
【權(quán)利要求】
1.一種微機械加速度計小電容補償?shù)姆椒?，其特征在于，是一種兩步式小電容補償方法，解決了在集成電路內(nèi)部無法對小電容進行補償?shù)牟蛔?；通過這種補償方法，可以實現(xiàn)在集成電路內(nèi)部對aF量級電容進行準(zhǔn)確的補償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微機械加速度計小電容補償?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:首先對加速度信號進行前級放大并部分補償電容不匹配；由于信號放大的作用，使得電容不匹配也被放大，從而可在第二級放大部分用較大的電容來補償較小的電容不匹配值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微機械加速度計小電容補償?shù)姆椒?，其特征在于，其有益效果是，可以實現(xiàn)在集成電路內(nèi)部實現(xiàn)微小電容的補償(aF量級)，從而實現(xiàn)微機械加速度計等電容傳感器的精準(zhǔn)匹配。
【文檔編號】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