电容测量电路及电容测量方法与流程

技术特征：
1.一种电容测量电路，其特征在于，包括：激励电路、调节电路以及待测电容，所述待测电容的两端分别与所述激励电路的输出端以及所述调节电路的输入端连接；积分比较电路，所述调节电路与所述积分比较电路连接，所述积分比较电路包括第一时序开关电路、第二时序开关电路、第一放大电路、第二放大电路，所述第一时序开关电路两端分别与所述第一放大电路的输入端以及所述调节电路的输出端连接，所述第二时序开关电路两端分别与所述第二放大电路的输入端以及所述调节电路的输出端连接，所述第一时序开关电路的开启与所述第二时序开关电路交替开启；电容检测电路，所述电容检测电路包括差分放大器以及比较器，所述差分放大器的同相输入端与所述第一放大电路的输出端连接，所述差分放大器的反相输入端与所述第二放大电路的输出端连接，所述差分放大器输出端与所述比较器的输入端连接，所述比较器的输出端分别与所述第一放大电路的输入端以及所述第二放大电路的输入端连接。2.根据权利要求1所述的电容测量电路，其特征在于，所述电容检测电路包括：量化电路以及数模转化电路，所述量化电路包括所述差分放大器以及比较器，所述比较器的输出端与所述数模转换电路的输入端连接，所述数模转换电路的输出端分别与所述第一放大电路的输入端以及所述第二放大电路的输入端连接。3.根据权利要求2所述的电容测量电路，其特征在于，所述数模转换电路的输出端与所述第一放大电路的第一放大器的负极输入端连接，所述数模转换电路的输出端与所述第二放大电路的第二放大器的负极输入端连接。4.根据权利要求2或3所述的电容测量电路，其特征在于，所述数模转换电路包括数模转换器，所述数模转换器基于所述第一放大电路输出第一输出电压以及所述第二放大电路输出第二输出电压构成的共模信号分别与所述第一放大电路的第一放大器的正极输入端、所述第二放大电路的第一放大器的正极输入端连接。5.根据权利要求4所述的电容测量电路，其特征在于，所述第一放大电路包括：所述第一放大器、第一电容以及第一开关，所述第一电容的一端分别与所述第一放大器的负极输入端、第一时序开关电路以及第一开关连接，所述第一电容的另一端分别与所述第一放大器的输出端、第一开关的另一端连接。6.根据权利要求5所述的电容测量电路，其特征在于，所述第二放大电路包括：第二放大器、第二电容以及第二开关，所述第二电容的一端分别与所述第二放大器的负极输入端、第二时序开关电路以及第二开关连接，所述第二电容的另一端分别与所述第二放大器的输出端、第二开关的另一端连接。7.根据权利要求4所述的电容测量电路，其特征在于，所述调节电路包括：可变电容cint、第三放大器以及第三开关，所述可变电容的一端分别与所述第三放大器的负极输入端、第三开关以及待测电容连接，所述可变电容的另一端分别与所述第三放大器的输出端、第三开关的另一端连接；所述第三放大器的正极输入端输入所述共模信号。8.根据权利要求7所述的电容测量电路，其特征在于，所述第三放大器的输出端的输出电压vout与所述激励电路输出的激励电压vdrv的关系满足：vout/vdrv=
ꢀ‑ꢀ
(a
×
cs)/[(a 1)
ꢀ×
cint cs]其中，a为第三放大器的运放倍数，cs为待测电容的电容值，cint为可变电容的电容值。
9.根据权利要求1所述的电容测量电路，其特征在于，还包括：激励电容，所述激励电容的一端与所述调节电路连接，所述激励电容的另一端与所述积分比较电路连接。10.一种电容测量方法，包括：提供一电容测量电路，所述电容测量电路为上述权利要求1至9任一项所述的电容测量电路；在电容测量的采样阶段，将待测电容连接激励电路以进行电荷采样，并根据电容控制信号控制第三开关、第一开关以及第二开关为开启状态；在电容测量的积分阶段，将所述待测电容采集的电荷转移到所述电容测量电路，并根据所述电容控制信号控制第一时序开关电路的开启与所述第二时序开关电路交替开启；将所述电容测量电路上的积分电荷转换成电压，并根据所述电压计算出所述待测电容的电容值。

技术总结
本申请实施例涉及微电子领域，提供一种电容测量电路及电容测量方法，电容测量电路包括：待测电容，待测电容的两端分别与激励电路的输出端以及调节电路的输入端连接；第一时序开关电路两端分别与第一放大电路的输入端以及调节电路的输出端连接，第二时序开关电路两端分别与第二放大电路的输入端以及调节电路的输出端连接，第一时序开关电路的开启与第二时序开关电路交替开启；电容检测电路，电容检测电路包括差分放大器以及比较器，差分放大器的同相输入端与第一放大电路的输出端连接，差分放大器的反相输入端与第二放大电路的输出端连接，比较器的输出端分别与第一放大电路的输入端以及第二放大电路的输入端连接，有利于提高电容测量的精度。提高电容测量的精度。提高电容测量的精度。


技术研发人员：张耀国 夏波 聂波 张毓麟
受保护的技术使用者：基合半导体（宁波）有限公司
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/5/16