集成微电容式传感器检测电路设计与研究

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ｂｉａｓｖｏｌｔａｇｅ，ａｎｄｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｏｆｃｈａｒｇｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｌｏｃｋｆｅｅｄ．
ＷＡＮＧＹａｎｇ，ＸＵＪｉａｈｕａｎ，ＣＨＥＮＪｕｎｎｉｎｇ，ＬＩＵＧｕｏｐｉｎｇ
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＺｈｅｊｉａｎｇＷａｎｌｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＮｉｎｇｂｏＺｈｅｊｉａｎｇ３１５１００，Ｃｈｉｎａ；
Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｒｅａｌｉｚｅｓｍｉｃｒｏ — ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｒｅｍｏｖｉｎｇｔｈｅｅｆｅｃｔｏｆｔｈｅｏｆｆｓｅｔａｎｄ
第３６卷第２期
２０１３年４月
电子器件
ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｍａｉｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓ
பைடு நூலகம்
Ｖｏ１．３６Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０１３
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎａＭｅａｓｕｒｉｎｇＣｉｒｃｕｉｔｆｏｒＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＭｉｃｒｏ — ＣａｐａｃｉｔｉｖｅＳｅｎｓｏｒｓ
文章编号：１００５－９４９０（２０１３）０２－０２３０ — ０５
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５ — ９４９０．２０１３．０２．０２１
集成微电容式传感器检测电路设计与研究术
王阳，徐加欢，陈军宁，刘高平
（１．浙江万里学院电信学院，浙江宁波３１５１００；２．安徽大学电子科学与技术学院，合肥２３００３９）
摘要：集成电容式传感器的研究中，微电容信号的检测电路是其研究的难点之一。设计一种微电容转换为电压的检测电
路，由差分式开关电容电路、反相放大电路、低通滤波电路等组成。基于０．１８ＩｘｍＣＭＯＳ工艺和ＣａｄｅｎｃｅＳｐｅｃｔｒｅ仿真器对电路
进行仿真，结果表明所设计的检测电路能够消除失调电压和偏置电压误差，减少电荷注入和时钟馈通对其影响，有效的实现
微电容检测。
关键词：电容式传感器；检测电路；电压信号；ＣＭＯＳ工艺
中图分类号：ＴＰ２１２
文献标识码：Ａ
ｍｅａｓｕｒｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｓｗｉｔｃｈｅｄ — ｃａｐａｃｉｔｏｒｃｉｒｃｕｉｔｓ，ｉｎｖｅｒｔｉｎｇａｍｐｌｉｉｆｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓ，ｌｏｗ．ｐａｓｓｉｆｌｔｅｒｓａｎｄＳＯｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎ０．１８１ｘｍＣＭＯＳｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙＳｐｅｃｔｒｅｏｆＣａｄｅｎｃｅ．
２．ＤｅｐａｒｔｅｎｍｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｃｉＳｃｉｅｎｃｅａｄｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ２３００３９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｅａｓｕｒｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｉｓａｄｉｉｃｆｕｌｔｙｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｍｉｃｒｏ・ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｓｅｎｓｏｒｓ．Ａｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ — ｖｏｌｔａｇｅ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｓｅｎｓｏｒ；ｍｅａｓｕｒｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ；ｖｏｌｔａｇｅｓｉｇｎａｌ；ＣＭＯＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＥＥＡＣＣ：７２３０