接口電路概述

   為了達(dá)到可靠精密的傳感,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)基于0.8um工藝的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)ASIC接口電路[12]。AsIc既包含傳感接口電路以便傳感電容,ATMEGA16L-8AU也包含支撐輔助電路,比如基準(zhǔn)源,用于偏移量和敏感性修剪的非易失性存儲(chǔ)器,以及時(shí)鐘狀態(tài)機(jī)。為了抑制偏移和1//接口電路噪聲的缺陷,我們?cè)谇岸?/span>使用了相關(guān)雙采樣(CDs)技術(shù)。選擇CDS而不是斬波穩(wěn)定技術(shù)(Chopper

Stabilizau。n,cHs),是因?yàn)樾枰屯V過(guò)運(yùn)動(dòng)信號(hào),而CDs的結(jié)構(gòu)更適合采樣電路的結(jié)構(gòu)。

   傳感器接口電路鏈的設(shè)計(jì)主要是為了將小電容的變化轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬輸出信號(hào),此信號(hào)在人體姿態(tài)和活動(dòng)應(yīng)用檢測(cè)方面有著充是的噪聲容限。參考圖8,10的電路和時(shí)鐘方案,傳感器接口節(jié)點(diǎn)在主時(shí)鐘相位Φ′1的減小間隔期間復(fù)位,而前置放大器輸出解調(diào)電容器仇與參考(地)相連。在Φ1周期內(nèi)開(kāi)通開(kāi)關(guān)足夠早,則可以允許電荷注人誤差,傳感器接口的佬〃C噪聲,直流偏移和放大器的1〃噪聲在Φ1的后半段被采樣到解調(diào)電容上[34]。在不排除輸人佬″C噪聲的情況下,該噪聲源可以容易地限制系統(tǒng)在sO0Hz時(shí)鐘的整體系統(tǒng)性能,對(duì)傳感器性能沒(méi)有提升空間。在Φ2期間,傳感器被激勵(lì),并且放大器驅(qū)動(dòng)由采樣 電容器上的運(yùn)動(dòng)引起的差分電壓到輸出采樣和保持積分器。由于CDS架構(gòu)的采樣,前置放大器和氣上的串聯(lián)電阻器的帶寬被縮放以限制噪聲進(jìn)入信號(hào)頻帶的混疊。反饋電容C凡提供了一個(gè)計(jì)數(shù)器電荷,用于設(shè)置采樣和保持輸出的增益,以及在用戶提供的參考下設(shè)置偏置輸出節(jié)點(diǎn)。