时，电压信号放大器201和驱动电路202产生的Ι/f噪声就能被滤除。
[0056]图5示出了本发明第三实施例的电压信号的检测方法的流程图。
[0057]在步骤SlOl，在第二时序信号的控制下，对电压信号进行第一次斩波。第二时序信号包括交替且时间相等的第一相位和第二相位，在第二时序信号为第一相位时，将输入信号直接输出；在第二时序信号为第二相位时，将输出信号设置为同输入信号反相。因此第一次斩波将电压信号从原始频率调制到第二时序信号的频率，记为斩波频率，斩波频率大于电压信号的原始频率。
[0058]在步骤S102，放大并滤波上述斩波后的电压信号以生成放大信号。
[0059]在步骤S103，调制放大信号的带宽以生成驱动信号。
[0060]在步骤S104，在第二时序信号的控制下，对驱动信号进行第二次斩波。第二次斩波将驱动信号调制到原始频率。但步骤S102、步骤S103中产生的噪声依然保持在斩波频率。
[0061]在步骤S105，在第一时序信号的控制下，以第一频率对斩波后的驱动信号进行采样、量化，以生成数字信号。其中，第一时序信号的周期为第二时序信号的一半，第一时序信号的周期包括依次的建立时间和工作时间。在建立时间内不对驱动信号采样、量化或丢弃经采样、量化生成的数字信号；在工作时间内，对驱动信号进行整数次采样、量化。建立时间大于进行采样、量化的采样周期，小于工作时间。采样、量化的采样周期为对驱动信号进行一次采样、量化的时间。
[0062]在优选地实施例中，在工作时间内，对驱动信号进行2n次采样、量化。
[0063]在步骤S106，对数字信号进行滤波。
[0064]根据本发明第一实施例的检测电路，通过设置在过采样模数转换器和电压信号放大器之间的驱动电路为电压信号放大器产生的放大信号进行增益和带宽调制，使得电压信号放大器的带宽不需要匹配过采样模数转换器，电压信号放大器用作滤波器来滤除MEMS传感器输出信号的噪声，不需要降低数字滤波器的带宽，提高了系统的信噪比，改善了电路性能。
[0065]根据本发明第二实施例的检测电路，通过斩波电路的调制，将电压信号放大器和驱动电路产生的Ι/f噪声调制到高频通过数字滤波器滤除，提高了系统的信噪比，改善了电路性能。
[0066]根据本发明的第三实施例的检测方法，在步骤S104的第二次斩波中，驱动信号被调制到原始频率，而在步骤S102和S103中产生的Ι/f噪声只经过步骤S104的斩波调制，处在高频位置，通过步骤S106过滤掉，提高了信噪比。
[0067]以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种检测电路，用于检测电压信号，所述检测电路包括: 电压信号放大器，用于放大所述电压信号，以生成放大信号； 驱动电路，用于调整所述放大信号的增益、带宽，以生成驱动信号； 过采样模数转换器，用于在第一时序信号的控制下以第一频率对所述驱动信号进行采样、量化，以生成数字信号； 数字滤波器，用于对所述数字信号进行滤波； 其中，所述放大信号不包含所述电压信号中的噪声，所述驱动信号与所述过采样模数转换器匹配。2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括: 第一斩波电路，设置在所述电压信号放大器之前，用于在第二时序信号的控制下对所述电压信号进行斩波； 第二斩波电路，设置在所述驱动电路和所述过采样模数转换器之间，用于在第二时序信号的控制下对所述驱动信号进行斩波。3.根据权利要求1或2所述的检测电路，其特征在于，所述第一频率大于所述驱动信号的频率的两倍。4.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述第二时序信号包括交替且时间相等的第一相位和第二相位。5.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述第一斩波电路在所述第二时序信号为第一相位时，将输入信号直接输出；所述第一斩波电路在所述第二时序信号为第二相位时，将输出信号设置为同输入反相； 所述第二斩波电路在所述第二时序信号为第一相位时，将输入信号直接输出；所述第二斩波电路在所述第二时序信号为第二相位时，将输出信号设置为同输入信号反相。6.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述过采样模数转换器在第一时序信号的控制下，在所述第一相位和第二相位切换后的建立时间内不工作或丢弃输出的数字信号。7.根据权利要求6所述的检测电路，其特征在于，所述第一时序信号的周期为所述第二时序信号的周期的一半，所述第一时序信号的周期包括依次的建立时间和工作时间，其中所述工作时间的长度为所述过采样模数转换器的采样周期的整数倍。8.根据权利要求7所述的检测电路，其特征在于，所述工作时间的长度为所述过采样模数转换器的采样周期的2n倍。9.根据权利要求6所述的检测电路，其特征在于，所述建立时间根据所述电压信号放大器的带宽确定，且所述建立时间大于所述过采样模数转换器的采样周期，小于所述工作时间。10.根据权利要求7所述的检测电路，其特征在于，在所述建立时间内，所述过采样模数转换器同所述数字滤波器断开；在所述工作时间内，所述过采样模数转换器同所述数字滤波器连接。11.一种检测方法，用于检测电压信号，所述检测方法包括: 放大所述电压信号并滤除所述电压信号的噪声，以生成放大信号； 调整所述放大信号的带宽，以生成驱动信号； 在第一时序信号的控制下以第一频率对所述驱动信号进行采样、量化，以生成数字信号; 用于对所述数字信号进行滤波； 其中，所述驱动信号的带宽与第一频率匹配。12.根据权利要求11所述的检测方法，其中，所述检测方法还包括: 在电压信号被放大、滤波之前，根据第二时序信号对电压信号进行斩波；以及 在采样、量化之前，根据第二时序信号对对驱动信号进行斩波。13.根据权利要求11所述的检测方法，其特征在于，所述第一频率大于所述驱动信号的频率的两倍。14.根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，所述第二时序信号包括交替且时间相等的第一相位和第二相位。15.根据权利要求14所述的检测方法，其特征在于，根据第二时序信号进行斩波包括: 在所述第二时序信号为第一相位时，将输入信号直接输出；在所述第二时序信号为第二相位时，将输出信号设置为同输入信号反相。16.根据权利要求15所述的电压信号的检测方法，其特征在于，所述第一时序信号的周期为所述第二时序信号的一半，所述第一时序信号的周期包括依次的建立时间和工作时间，在建立时间内不对驱动信号采样、量化或丢弃经采样、量化生成的数字信号；在工作时间内，对驱动信号进行整数次采样、量化。17.根据权利要求16所述的电压信号的检测方法，其特征在于，在工作时间内，对驱动信号进行2n次采样、量化。18.根据权利要求14所述的电压信号的检测方法，其特征在于，所述建立时间大于进行采样、量化的采样周期，小于所述工作时间。
【专利摘要】公开了一种检测电路，用于检测电压信号，包括：电压信号放大器、驱动电路、过采样模数转换器、数字滤波器。驱动电路为电压信号放大器产生的放大信号进行增益和带宽调制，使得电压信号放大器的带宽不需要匹配过采样模数转换器，电压信号放大器用作滤波器来滤除输入电压信号的噪声，不需要降低数字滤波器的带宽，提高了系统的信噪比。所述检测电路还包括设置于电压信号放大器之前的第一斩波电路和设置在驱动电路和过采样模数转换器之间的第二斩波电路。通过斩波电路，将电压信号放大器和驱动电路产生的1/f噪声调制到高频通过数字滤波器滤除，提高了系统的信噪比。还公开了一种高信噪比的电压信号的检测方法。
【IPC分类】G01R19/25
【公开号】CN104950165
【申请号】CN201510347406
【发明人】郑烷, 胡铁刚
【申请人】杭州士兰微电子股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月19日