为传感器静态电容，AC,。为传感器静态电容失调，Cm为共 模补偿电容阵列，ACm为共模补偿电容失调，Cp为对地寄生电容，Gm为第一放大器跨阻，Cl 为第二放大器反馈电容，AC为传感器电容变化信号，VfW为参考电压，T为放大/积分时 间，S。为放大器等效输入噪声，Cm为等效输入失调电容，SNR为信噪比；
[0039] 所述sigmadelta调制器用W把电容的变化转换成为数字量；运种电容检测电路 作为sigmadelta调制器的第一级前馈积分器直接把电容的变化转换成为数字量；
[0040] 通过去除所述低噪声模拟电容检测电路复位开关SW。，所述低噪声模拟电容检测 电路由放大器模式转换为积分器模式，随后被用来作为sigmadelta调制器的第一级积分 器；同随后的环路滤波器，模数转换器W及数模转换器形成了一个紧致的、面积功耗优化的 sigmadelta调制器，并被用来将MEMS检测平板的位移信号转换成数字信号；
[0041] 通过加入复位开关SW。，低噪声模拟电容检测电路由积分器模式被转换为低噪声 模拟电容检测放大器模式，在自校准的时候被用于检测共模电容的变化；
[0042] 所述电容检测电路还包括数字控制逻辑，通过逐次比较算法或者增量算法，用来 实现自校准控制算法，此算法会在共模补偿电容Cm到达和C相同的时候自动终止计算；运 个过程本身在此电容传感电路的启动相位是被调用，或者在做功率循环的时候周期性的调 用；最终运算决定的电容阵列大小会被存胆在数字逻辑中的存储器单元。
[0043] 一种电容传感电路，所述电容传感电路包括电容检测电路、sigmadelta调制器； 电容检测电路包括低噪声模拟电容检测电路、共模信号补偿电容、自校准电路； W44] 所述低噪声模拟电容检测电路用W检测电容；
[0045] 所述自校准电路与共模信号补偿电容连接，用W补偿所述低噪声模拟电容检测电 路本身共模电压的变化；所述共模信号补偿电容在检查电路启动时，或者在周期性功率循 环时，通过自校准电路自动寻找电容平衡点，补偿共模电压的变化；
[0046] 所述sigmadelta调制器用W把电容的变化转换成为数字量。
[0047] 作为本发明的一种优选方案，通过加入共模补偿电容，第一放大器输入端的共模 变化会减小到：
低频增益增高为：
信噪比 会增高为：
等效输入失调电容减少为：
[0048] 其中，G。为低频增益，C,。为传感器静态电容，AC,。为传感器静态电容失调，Cm为共 模补偿电容阵列，ACm为共模补偿电容失调，Cp为对地寄生电容，Gm为第一放大器跨阻，Cl 为第二放大器反馈电容，AC为传感器电容变化信号，VfW为参考电压，T为放大/积分时 间，S。为放大器等效输入噪声，Cm为等效输入失调电容，SNR为信噪比。
[0049] 作为本发明的一种优选方案，运种电容检测电路作为sigmadelta调制器的前馈 积分器直接把电容的变化转换成为数字量。
[0050] 作为本发明的一种优选方案，所述自校准电路与共模信号补偿电容形成低噪声模 拟电容检测积分器，被用来当作sigmadelta调制器的第一级积分器；同随后的环路滤波 器、模数转换器、数模转换器形成了一个紧致的、面积功耗优化的sigmadelta调制器，并被 用来将检测平板的位移信号转换成数字信号。
[0051] 作为本发明的一种优选方案，通过加入复位开关SW。，电容检测电路由积分器模式 转换为放大器模式，在自校准的时候被用于检测共模电容的变化；
[0052] 所述电容检测电路还包括数字控制逻辑，用W逐次比较算法或者增量算法，用来 自校准控制，会在共模电容Cm到达和C相同的时候自动终止计算；运个过程本身在检测电 容的启动相位时被调用，或者在做功率循环的时候周期性的调用；最终运算决定的电容阵 列大小会被存胆在数字逻辑中的存储器单元。
[0053] 本发明的有益效果在于：本发明提出的电容检测电路及电容传感电路，具有更高 的信号增益，更高的信噪比W及更小的等效输入失调电容。
【附图说明】
[0054] 图1为传统电容检测电路图。 阳化5] 图2为传统Boxcar电容检测电路。
[0056] 图3为本发明电容检测电路图。
[0057] 图4为低噪声模拟电容检测电路图。
[005引图5为共模信号补偿/自校准电路图。
[0059] 图6为SigmaDelta调制器的电路图。
【具体实施方式】
[0060] 下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。 |；0061] 实施例一
[0062] 请参阅图3至图6,本发明掲示了一种电容检测电路，所述电容检测电路包括低噪 声模拟电容检测电路、共模信号补偿电容、自校准电路，电容检测电路与sigmadelta调制 器连接。
[0063] 所述低噪声模拟电容检测电路用W检测MEMS结构的电容（当然也可W是其他电 容式传感器，低噪声模拟电容检测电路用W可W用来检测其他电容式传感器）。 W64] 低噪声模拟电容检测电路包括一个由共模补偿电容Cm,传感器电容。。和ACW及 开关SW。~SW5组成的开关电容电路，一个由第一放大器、第二放大器、放大电容C神开关SW。组成的跨导式电容放大器；最终形成一个低噪声模拟电容检测电路的放大器模式，其低 频增益为： 阳0化]
[0066] 等效输入信噪比为
[0067] 等效输入失调电容为：
[0068] 其中，G。为低频增益，C为传感器静态电容，AC为传感器静态电容失调，Cm为共 模补偿电容阵列，ACm为共模补偿电容失调，Cp为对地寄生电容，Gm为第一放大器跨阻，Cl 为第二放大器反馈电容，AC为传感器电容变化信号，VfW为参考电压，T为放大/积分时 间，S。为放大器等效输入噪声，Cm为等效输入失调电容，SNR为信噪比。
[0069] 所述自校准电路与共模信号补偿电容连接，用W补偿所述低噪声模拟电容检测 电路本身共模电压的变化；通过在所述低噪声模拟电容检测电路上加入比较器和数字控 制逻辑算法形成自校准电路W实现自动补偿；所述在MEMS检查电路启动时，通过自校准 电路自动寻找电容平衡点，补偿共模电压的变化；其中数字控制逻辑算法，通过逐次比较 算法或者增量算法，用实现自校准控制算法，所述自校准控制算法会在共模电容Cm到达 和。。相同的时候自动终止计算；运个过程本身在检测电容的启动相位是被调用，或者 在做功率循环的时候周期性的调用；最终运算决定的电容阵列大小会被存胆在数字逻辑 中的存储器单元；通过加入共模补偿电容Cm,第一放大器输入端的共模变化会减小到： CN105116232A 坑明书 6/8 页
[0070] 其中，AV。。为共模电压变化，C为传感器静态电容，Cm为共模补偿电容阵列，cp为 寄生电容，Vw为参考电压。
[0071] 所述sigmadelta调制器用W把电容的变化转换成为数字量；运种电容检测电路 作为sigmadelta调制器的第一级前馈积分器直接把电容的变化转换成为数字量，如图6 所示。
[0072] 所述自校准电路与共模信号补偿电容形成低噪声模拟电容检测积分器，被用来当 作sigmadelta调制器的第一级积分器；同随后的环路滤波器，模数转换器，数模转换器形 成了一个紧致的、面积功耗优化的sigmadelta调制器，并被用来将MEMS检测平板的位移 信号转换成数字信号如图5所示。
[0073] 通过加入复位开关SW。，电容检测电路由积分器模式转换为放大器模式，在