Capacitive interface circuit for low power sensor system

Details Capacitive interface circuit for low power sensor system Capacitive interface circuit for low power sensor system

G - Physics

01

D

G01D 5/24 (2006.01)

Patent

CA 2664862

This disclosure describes a capacitive interface circuit for a low power system. The capacitive interface circuit is configured to achieve very low noise sensing of capacitance-based transducers, such as a micro-electro-mechanical system (MEMS)-based sensor, with high resolution and low power. The capacitive interface circuit uses a differential amplifier and correlated triple sampling (CTS) to substantially eliminate, or at least reduce, kT/C noise, as well as amplifier offset and flicker (1/f) noise, from the output of the amplifier. The capacitive interface circuit may further include an output stage that reduces glitching, i.e., clock transients, in the output signal by allowing transients in the amplifier output to settle. In this manner, the circuit can be used in a low power system to produce a stable, low-noise output.

L'invention décrit un circuit d'interface capacitive pour système à faible consommation d'énergie. Le circuit d'interface capacitive est conçu pour obtenir une détection de bruit faible de transducteurs selon la capacitance, comme un capteur basé sur un système microélectromécanique (MEMS), doté d'une résolution élevée et d'une faible consommation d'énergie. Le circuit d'interface capacitive utilise un amplificateur différentiel et un triple échantillonnage de corrélation (CTS) pour sensiblement éliminer, ou au moins diminuer le bruit kT/C de même que le bruit de décalage d'amplificateur et de scintillation (1/f) de la sortie de l'amplificateur. Le circuit d'interface capacitive peut en outre comporter un étage de sortie réduisant la pointe de tension, c'est-à-dire des transitoires d'horloge, dans le signal de sortie en permettant à des transitoires dans la sortie d'amplificateur de se stabiliser. De cette manière, le circuit peut être utilisé dans un système à faible consommation d'énergie pour produire une sortie stable à bruit faible.

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