一种电容检测电路的制作方法

本技术涉及集成电路，尤其涉及一种电容检测电路。

背景技术：

1、在集成电路设计中时常会使用到电容检测电路。图1所示为传统的电容检测电路及其等效的rc电路，其中cs为电容值较小的被检测电容，cl为一个较大的储能电容(通常cs<<cl)，用频率为fclk的反相非交叠时钟来分别控制s1和s2的开断。is2为cl放电到cs时的电流。v0为vcl的初始电压。因此有：

2、vcl＝v0*e-t/τ

3、

4、假设参考电压为vref(通常vref<v0)，vcl从v0放电到vref的时间为t1，对cs施加某种作用使得cs变化δcs，此时放电时间为t2，在t1和t2之间设定一个阈值时间t0，则可以通过比较放电时间t和t0的大小来判断是否对cs施加了作用(实际中，可以用时钟数t*fclk来进行操作)，时间裕度为δt＝∣t1-t2∣，对应于被检测电容信号δcs，其大小反应了检测信号的强度，当其它条件不变，δcs/cs较小时，δt较小(或时钟数较少)，时间(或时钟数)裕度较小，电路容易受到噪声等因素的干扰，导致检测错误，因此，研究如何在δcs/cs较小的情况下获得更大的δt很有必要。

5、基于此，需要一种新的解决方案。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于针对在现有的传统电路产生的电容检测信号较小且易受噪声干扰的问题，提供一种电容检测电路。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种电容检测电路，包括充电单元、储能电容cl、第一开关s1、第二开关s2和被测电容cs，所述充电单元的一端连接于所述储能电容cl的第一端和所述第二开关s2的第一端，所述第二开关s2的第二端连接所述被测电容cs的第一端和所述第一开关s1的第一端，所述储能电容cl的第二端、所述被测电容cs的第二端和所述第一开关s1的第二端接地。

3、在本实用新型提供的电容检测电路中，所述充电单元的电流变化趋势与放电电流变化趋势相反。

4、在本实用新型提供的电容检测电路中，所述充电单元为电阻r1，所述电阻r1的第一端连接于所述储能电容cl的第一端和所述第二开关s2的第一端，所述电阻r的第二端连接电压v0。

5、在本实用新型提供的电容检测电路中，所述充电单元为恒流源i。

6、在本实用新型提供的电容检测电路中，所述充电单元的电流变化趋势与放电电流变化趋势相同。

7、在本实用新型提供的电容检测电路中，所述充电单元包括电阻r2、第一mos管m1、第二mos管m2和比较器op，所述比较器op的正相输入端连接所述电阻r2的第一端、所述第二mos管m2的源极，所述比较器op的反相输入端连接所述储能电容cl的第一端、所述第二开关s2的第一端和所述第一mos管m1的源极，所述比较器op的输出端连接所述第一mos管m1的栅极和所述第二mos管m2的栅极，所述电阻r2的第二端接地，所述第一mos管m1的漏极和所述第二mos管m2的漏极连接电压vdd。

8、本实用新型提供的电容检测电路具有以下有益效果：本实用新型提供的电容检测电路，在储能电容两端并联一个充电单元，通过充电单元利用与放电电流变化趋势相反的电流、利用恒定电流和用与放电电流变化趋势相同的电流给储能电容充电，来增大时间裕度，进而可以获得更强的电容检测信号。

技术特征：

1.一种电容检测电路，其特征在于，包括充电单元、储能电容cl、第一开关s1、第二开关s2和被测电容cs，所述充电单元的一端连接于所述储能电容cl的第一端和所述第二开关s2的第一端，所述第二开关s2的第二端连接所述被测电容cs的第一端和所述第一开关s1的第一端，所述储能电容cl的第二端、所述被测电容cs的第二端和所述第一开关s1的第二端接地。

2.如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述充电单元的电流变化趋势与放电电流变化趋势相反。

3.如权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，所述充电单元为电阻r1，所述电阻r1的第一端连接于所述储能电容cl的第一端和所述第二开关s2的第一端，所述电阻r的第二端连接电压v0。

4.如权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，所述充电单元为恒流源i。

5.如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述充电单元的电流变化趋势与放电电流变化趋势相同。

6.如权利要求5所述的电容检测电路，其特征在于，所述充电单元包括电阻r2、第一mos管m1、第二mos管m2和比较器op，所述比较器op的正相输入端连接所述电阻r2的第一端、所述第二mos管m2的源极，所述比较器op的反相输入端连接所述储能电容cl的第一端、所述第二开关s2的第一端和所述第一mos管m1的源极，所述比较器op的输出端连接所述第一mos管m1的栅极和所述第二mos管m2的栅极，所述电阻r2的第二端接地，所述第一mos管m1的漏极和所述第二mos管m2的漏极连接电压vdd。

技术总结
本技术公开了一种电容检测电路，包括充电单元、储能电容C<subgt;L</subgt;、第一开关S<subgt;1</subgt;、第二开关S<subgt;2</subgt;和被测电容C<subgt;S</subgt;，所述充电单元的一端连接于所述储能电容C<subgt;L</subgt;的第一端和所述第二开关S<subgt;2</subgt;的第一端，所述第二开关S<subgt;2</subgt;的第二端连接所述被测电容C<subgt;S</subgt;的第一端和所述第一开关S<subgt;1</subgt;的第一端，所述储能电容C<subgt;L</subgt;的第二端、所述被测电容C<subgt;S</subgt;的第二端和所述第一开关S<subgt;1</subgt;的第二端接地。本技术提供的电容检测电路，在储能电容两端并联一个充电单元，通过充电单元利用与放电电流变化趋势相反的电流、利用恒定电流和用与放电电流变化趋势相同的电流给储能电容充电，来增大时间裕度，进而可以获得更强的电容检测信号。

技术研发人员：刘桂云,王小康
受保护的技术使用者：辉芒微电子（深圳）股份有限公司
技术研发日：20230308
技术公布日：2024/1/14