至少對(duì)于上述集成式溫度、風(fēng)速和磁性的集成傳感器的設(shè)計(jì)來說,以標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝設(shè)計(jì)“透明”接口電路是可行的。與電子電路相比,大部分傳感器的運(yùn)行速度很慢,這就意味著典型的電路非理想狀態(tài)(如偏置、增益誤差和1〃噪聲)的影響可以減小到可忽略的等級(jí),其具體方法主要通過例如自動(dòng)調(diào)零、斬波、DEM、開關(guān)電容濾波以及⒍gma~delta調(diào)制等動(dòng)態(tài)誤差修正技術(shù)。

M54522P

   例如,利用自動(dòng)調(diào)零和斬波的多種組合,當(dāng)輸人信號(hào)電壓為幾伏時(shí),可以實(shí)現(xiàn)放大器的參考輸入偏置小于100nⅤ,其符合zb⒒直流動(dòng)態(tài)范圍。另外,通過DEM方法,電流和電壓之比,即增益系數(shù)可以精確定義到100×10f以上�；�于⒍gma-delta調(diào)制器的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器可以用來靈活地平衡帶寬分辨率,其能夠在幾十赫茲帶寬的條件下獲得”⒒的信號(hào)分辨率c還需提到的一點(diǎn)是、采樣濾波器中頻率響應(yīng)的缺口(nc,tch∞)可以用來完全抑制由斬波和DElI產(chǎn)生的殘余

交流成分。

   有了這些精度,我們可以用來做些什么呢?可以基于這些傳感機(jī)制開發(fā)出新穎的傳感器,來檢測那些極其微小、甚至是以前無法探測出來的信號(hào)。其中過一個(gè)實(shí)例就是基于明確的體硅熱擴(kuò)散率的溫度傳感器開發(fā),其能夠檢測到傳感器芯片上熱脈沖擴(kuò)散引起的很小的溫度變化L39]c在現(xiàn)有的智能傳感中,精度可以與其他性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行折中,如芯片面積和功耗。例如,由于DEM減輕了組件不匹配的影響,所以可以容忍較大的初始失配,這意味著可以使用較小的組件。類似地,由于斬波抑制1〃噪聲,所以在較低的功耗下可以獲得所需的信噪比。

  智能傳感器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要面臨相關(guān)的工程挑戰(zhàn),即采用精度和成本較低的器件設(shè)計(jì)出高精度、高可靠性的傳感器系統(tǒng)�；诙喾N多樣的感測原理,各種封裝方法和電路技術(shù)可以被用來實(shí)現(xiàn)上述的傳感器系統(tǒng)。以上所述的動(dòng)態(tài)傳感器技術(shù)已經(jīng)在解決上述挑戰(zhàn)中展現(xiàn)了它的巨大價(jià)值,并將毫無疑問地被我們不斷利用,以期能更進(jìn)一步地掌握智能傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的精髓。