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微小差分电容检测电路设计 被引量：1
1
作者 周丽丽 孔德义 +1 位作者 江儒龙 郭家玉 《仪表技术》 2008年第10期62-64,共3页
介绍一种MEMS电容式微加速度计的结构和等效电路,然后介绍了开关电容放大器的工作原理,最后用可消除寄生电容的等效跨阻取代普通开关电容运放中的并联模拟电阻。设计了一种对寄生电容不敏感的电容-电压转换电路,该电路可用于检测电容传... 介绍一种MEMS电容式微加速度计的结构和等效电路,然后介绍了开关电容放大器的工作原理,最后用可消除寄生电容的等效跨阻取代普通开关电容运放中的并联模拟电阻。设计了一种对寄生电容不敏感的电容-电压转换电路,该电路可用于检测电容传感器的微小差分电容。 展开更多
关键词 开关电容技术 微小差分电容检测 MEMS电容式微加速度计
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一种自检测快起振8 MHz CMOS 晶振电路设计
2
作者 陈小钰 郑迅 倪屹 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第1期71-78,共8页
在微处理器中,为了解决高速外部时钟源中传统的皮尔斯晶体振荡器起振时间长的问题,提出了一种自检测快起振8 MHz CMOS晶振电路。通过自启动电路到差分放大电路之间的电容建立正反馈回路,提升运算放大器的偏置电流,从而加快输出信号的响... 在微处理器中,为了解决高速外部时钟源中传统的皮尔斯晶体振荡器起振时间长的问题,提出了一种自检测快起振8 MHz CMOS晶振电路。通过自启动电路到差分放大电路之间的电容建立正反馈回路,提升运算放大器的偏置电流,从而加快输出信号的响应时间。利用开关占空比整形电路完成波形整形与电平移位,实现内部集成电源到数字电源的转换。此外,为了确保晶振电路的精度和可靠性,设计了基于电容充放电与二分频电路的自检测机制,实现对频率的实时监控。电路采用90 nm 4P6M CMOS工艺制造,有效芯片面积为126μm×77μm。仿真及测试结果表明,在5 V电源电压下,电路能够在600μs内产生输出波形占空比为50.1%、频率为8 MHz的振荡信号,且工作电流为160μA。 展开更多
关键词 晶振电路 负阻增强 快速起振 差分放大 检测电路
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微小差分电容检测物理教学实验研究 被引量：1
3
作者 陈冰雪 欧阳超丽 +6 位作者 赵梦浩 李泓钢 杨亚威 洪葳 胡明 屈少波 白彦峥 《大学物理实验》 2023年第3期7-14,共8页
微小差分电容检测电路将电容差转换为电压或电流等电信号,其在微位移检测、电容式惯性传感器等高精度测量仪器中有着广泛的应用。基于桥式检测电路的相关原理,设计了一套电桥式差分电容检测电路。首先对其交流放大电路和两级低通滤波进... 微小差分电容检测电路将电容差转换为电压或电流等电信号,其在微位移检测、电容式惯性传感器等高精度测量仪器中有着广泛的应用。基于桥式检测电路的相关原理,设计了一套电桥式差分电容检测电路。首先对其交流放大电路和两级低通滤波进行了传递函数的测量,然后对系统的灵敏度系数进行了标定实验,最后基于所设计的检测电路,以差分电容单摆作为输入差分电容,研究了差分电容单摆无小球、有小球无激励、有小球有激励三种情况下的电压输出,并通过频域分析证实了小球的运动周期。作为本科生创新性物理实验教学内容,本实验有助于培养学生实践动手能力,同时加深对实验中涉及的如力学、运动学、振动与波动、电磁学、数字电路和模拟电路、信号处理分析等相关大学物理课程知识点的理解。 展开更多
关键词 微小差分电容检测电路 传递函数 标定 单摆 本底噪声 周期
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采用锁相技术的微小电容检测电路 被引量：3
4
作者 王亚强 丁纯 王跃林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1999年第2期26-27,30,共3页
】描述了一种应用于电容式传感器的微小电容检测电路，此电路采用锁相技术的原理，成本较低，具有较好的线性度和较高的灵敏度。
关键词 微小电容检测 微机械传感器 锁相技术 电路
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单载波调制型加速度计差分电容检测电路 被引量：1
5
作者 周海涛 李立京 +1 位作者 张晞 李琳 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2009年第B10期224-228,共5页
单载波调制型差分电容检测电路是为满足微机械加速度计高线性度、高分辨率的需要而设计的,本文给出了检测电路的原理图,分析了寄生电阻、电容模型,从理论上证明该电路可有效消除寄生电阻和电容的影响,并推导了各关键功能模块的传递函数... 单载波调制型差分电容检测电路是为满足微机械加速度计高线性度、高分辨率的需要而设计的,本文给出了检测电路的原理图,分析了寄生电阻、电容模型,从理论上证明该电路可有效消除寄生电阻和电容的影响,并推导了各关键功能模块的传递函数;此外,从电路的各个局部环节研究了会对电路性能造成影响的因素,包括放大电路的噪声源、载波信号稳定性、两路电荷放大器一致性、调制信号与参考信号相位同步等。经理论推导,通过改进和避免不利因素的影响即可保证电路的稳定性,适用于微机械加速度计检测领域。 展开更多
关键词 微机械加速度计 差分电容 单载波调制型检测电路 微弱信号检测
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微弱电容检测电路研究进展综述
6
作者 刁瑗 贾远东 +2 位作者 金新人 李红信 李宗峰 《电子测量技术》 北大核心 2024年第23期1-14,共14页
在精密测量、工业检测等领域中,由于待测电容变化量非常微小,可能达到皮法量级甚至更低,因此需要电容检测电路捕捉这些微小电容变化。本文分析了微弱电容检测的基础原理,区分了二极管式、调频式、交流式、充放电式和谐振式五种电容检测... 在精密测量、工业检测等领域中,由于待测电容变化量非常微小,可能达到皮法量级甚至更低,因此需要电容检测电路捕捉这些微小电容变化。本文分析了微弱电容检测的基础原理,区分了二极管式、调频式、交流式、充放电式和谐振式五种电容检测电路,通过测量精度、功耗等方面的对比分析,归纳了各类方案的特性优劣及其适用场景,并列举了典型应用案例。在综述当前电容检测方法的基础之上,探讨了当前微弱电容检测电路的局限性、需深化研究的方向及发展趋势,期望能够推动电容检测技术的进一步发展。 展开更多
关键词 微弱电容检测 电容式传感器 电容检测电路 分辨率 电路应用
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一种用于差分电容检测中前置电路的开关电路研究
7
作者 谭晓昀 熊俊 +2 位作者 刘晓为 赵辉 刘楠 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期361-364,共4页
提出了一种用于差分电容检测中前置电路的开关电路,该电路使得信号易于解调而能简化信号处理电路。阐述了电路的工作原理及相关特性,在250kHz的载波频率下,给出了Hspice仿真结果。
关键词 差分电容检测 前置电路 解调 信号处理
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差分电容硅微加速度计检测电路研究 被引量：5
8
作者 王猛 肖鹏 +2 位作者 徐林鹏 王玉朝 滕霖 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期347-351,共5页
针对硅微加速度计中微小差分电容检测,提出了一种基于调制解调方法的闭环检测电路,介绍了该闭环检测系统的原理框图和实现途径。分析了基于单路载波的前置电容-电压(C-V)转换电路,证明了基于相关芯片的解调方法的有效性,其解调效率仅对... 针对硅微加速度计中微小差分电容检测,提出了一种基于调制解调方法的闭环检测电路,介绍了该闭环检测系统的原理框图和实现途径。分析了基于单路载波的前置电容-电压(C-V)转换电路,证明了基于相关芯片的解调方法的有效性,其解调效率仅对开环输出有影响;基于双路反馈电路的静电力平衡回路有效提高该检测系统的线性度。结合硅微加速度计参数和电路设计参数,对加速度计系统进行了仿真,仿真结果显示系统稳定,刻度系数为0.9 V/gn左右,带宽700 Hz左右。结合表头进行的精密转台实验结果表明该加速度计系统刻度系数0.88 V/gn,量程可达±13 gn。 展开更多
关键词 微加速度计 检测电路 差分电容 调制解调
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基于交流电桥的动态微弱电容检测电路 被引量：16
9
作者 廉德钦 何常德 +3 位作者 苗静 杜春晖 宛克敬 薛晨阳 《电测与仪表》 北大核心 2012年第7期89-92,共4页
基于MEMS技术研制的微电容超声传感器,在超声波作用下其有效电容的变化量仅为飞法级,且变化速度非常快,检测很困难。本文提出的半桥式交流电容检测电路能把快速变化的电容信号转换为电压信号,并加载到高频正弦激励信号中,再通过放大、... 基于MEMS技术研制的微电容超声传感器,在超声波作用下其有效电容的变化量仅为飞法级,且变化速度非常快,检测很困难。本文提出的半桥式交流电容检测电路能把快速变化的电容信号转换为电压信号,并加载到高频正弦激励信号中,再通过放大、解调、滤波得出电容变化量。该电路能很好地抑制寄生电容的影响,有良好的线性和稳定性,在200kHz的超声波作用下灵敏度可以达到2.8mV/fF,基本满足对超声传感器电容变化量的检测。 展开更多
关键词 超声传感器 交流电桥 微弱电容 动态检测电路
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微小电容测量电路 被引量：25
10
作者 邱桂苹 于晓洋 陈德运 《黑龙江电力》 CAS 2006年第5期362-366,共5页
针对目前微小电容测量电路的测量方法进行分析和比较。介绍了代表性电容测量电路的基本原理,评述了各种电路的优缺点以及主要技术指标。并指出微小电容测量电路的发展趋势。
关键词 电容传感器 微小电容 测量电路
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差动电容小位移传感器检测电路设计 被引量：15
11
作者 张玲 鲍丙豪 +1 位作者 龚勇镇 赵洪利 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第3期95-97,共3页
介绍了一种用于差动电容式小位移传感器的信号检测电路。该电路由相敏检波电路、移相电路以及低通滤波器三部分组成,采用相敏检波原理,能很好地实现0.15 mm以内的位移测量,并能够很好地判断出位移的方向。该电路结构简单、便于调试、使... 介绍了一种用于差动电容式小位移传感器的信号检测电路。该电路由相敏检波电路、移相电路以及低通滤波器三部分组成,采用相敏检波原理,能很好地实现0.15 mm以内的位移测量,并能够很好地判断出位移的方向。该电路结构简单、便于调试、使用方便、成本低。采用该检测电路对差动电容小位移转换电桥的输出信号进行处理,实验结果表明:此方法具有较好的稳定性和抗干扰性,线性度达0.492%,灵敏度达0.6291 V/mm。 展开更多
关键词 小位移 电容式传感器 检测电路 相敏检波 移相器
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基于峰值检测的MEMS器件微弱电容检测电路(英文) 被引量：5
12
作者 郭占社 冯舟 +2 位作者 杨延涛 郑德智 曹乐 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2010年第3期257-262,共6页
针对MEMS器件研制中微弱信号的检测问题,提出了一种适用于电容式MEMS器件的微弱电容检测电路.此电路采用峰值检测技术,原理及结构简单;只检测待测电容的变化量,既可用于差分式检测,也可应用于单一待测电容的情况.首先利用正弦载波信号... 针对MEMS器件研制中微弱信号的检测问题,提出了一种适用于电容式MEMS器件的微弱电容检测电路.此电路采用峰值检测技术,原理及结构简单;只检测待测电容的变化量,既可用于差分式检测,也可应用于单一待测电容的情况.首先利用正弦载波信号和微分电路对电容量进行载波调制,再通过减法电路得到幅值与电容变化量成比例的正弦信号,最后采用峰值检测方法解调信号,得到直流量输出.利用微小可调电容进行标定,结果表明检测电路的线性度良好,灵敏度约为3.631V/pF,精度达到0.2%.利用该检测电路检测MEMS陀螺上振动频率为2.85kHz的梳齿驱动器的电容量变化,输出信号频率为(2.85±0.02)kHz,误差低于0.7%,说明该电路能够应用于MEMS器件的微弱电容检测. 展开更多
关键词 MEMS器件 微弱电容检测电路 峰值检测
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集成微电容式传感器检测电路设计与研究 被引量：9
13
作者 王阳 徐加欢 +1 位作者 陈军宁 刘高平 《电子器件》 CAS 北大核心 2013年第2期230-234,共5页
集成电容式传感器的研究中,微电容信号的检测电路是其研究的难点之一。设计一种微电容转换为电压的检测电路,由差分式开关电容电路、反相放大电路、低通滤波电路等组成。基于0.18μm CMOS工艺和Cadence Spectre仿真器对电路进行仿真,结... 集成电容式传感器的研究中,微电容信号的检测电路是其研究的难点之一。设计一种微电容转换为电压的检测电路,由差分式开关电容电路、反相放大电路、低通滤波电路等组成。基于0.18μm CMOS工艺和Cadence Spectre仿真器对电路进行仿真,结果表明所设计的检测电路能够消除失调电压和偏置电压误差,减少电荷注入和时钟馈通对其影响,有效的实现微电容检测。 展开更多
关键词 电容式传感器 检测电路 电压信号 CMOS工艺
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差分电容电压转换电路噪声性能分析及测试 被引量：7
14
作者 张霞 胡世昌 朱辉杰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1301-1304,共4页
本文对电容检测式加速度计系统中广泛采用的差分电容电压转换电路建立了电容电压转换电路的等效噪声模型,并对双运放集成电路芯片所构成的差分电容电压转换电路的本底噪声以及仪表放大器输出端的噪声进行了测试,将电容电压转换电路本底... 本文对电容检测式加速度计系统中广泛采用的差分电容电压转换电路建立了电容电压转换电路的等效噪声模型,并对双运放集成电路芯片所构成的差分电容电压转换电路的本底噪声以及仪表放大器输出端的噪声进行了测试,将电容电压转换电路本底噪声中的差模噪声分量和共模噪声分量进行了分离。测试结果表明影响加速度计系统噪声性能的差模噪声分量占电容电压转换电路本底噪声的50%。 展开更多
关键词 差分电容电压转换电路 共模噪声 差模噪声
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电容式扭矩传感器的微小电容检测系统设计 被引量：11
15
作者 刘波 谢锐 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第1期93-95,100,共4页
针对电容式传感器输出微小电容信号检测难的情况,结合圆容栅扭矩传感器微小电容检测电路中遇到的问题,说明了圆容栅扭矩传感器的基本工作原理,设计了利用LC共振检测微小电容变化的系统。利用LC振荡电路在共振频率附近急剧变化180°... 针对电容式传感器输出微小电容信号检测难的情况,结合圆容栅扭矩传感器微小电容检测电路中遇到的问题,说明了圆容栅扭矩传感器的基本工作原理,设计了利用LC共振检测微小电容变化的系统。利用LC振荡电路在共振频率附近急剧变化180°的特性,当C的值发生变化时,相位对应的角度会发生比较大的变化,将电容变化转变为对相位差的检测。并在Multisim中对检测系统进行模拟仿真,结果表明:此电路可以达到微小电容信号检测电路检测要求,并可以应用于圆容栅扭矩传感器应用中。 展开更多
关键词 扭矩测量 圆容栅传感器 微小电容检测电路 MULTISIM仿真
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闭环电容式微加速度计全差分CMOS接口电路 被引量：4
16
作者 刘晓为 尹亮 +1 位作者 李海涛 周治平 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期580-586,共7页
提出了一种用于电容式微加速度计的低噪声、高线性度全差分接口电路。基于开关电容检测技术,该电路采用一种新的双路反馈结构来提高系统线性度,并采用2μmn阱CMOS工艺完成芯片设计。仿真结果证明,电路中采用的双路反馈和全差分检测结构... 提出了一种用于电容式微加速度计的低噪声、高线性度全差分接口电路。基于开关电容检测技术,该电路采用一种新的双路反馈结构来提高系统线性度,并采用2μmn阱CMOS工艺完成芯片设计。仿真结果证明,电路中采用的双路反馈和全差分检测结构使系统的线性度达到0.01%。加入经过优化设计的比例-微分-积分控制器后,有效减小了系统稳态误差,系统响应速度提高了31%,系统线性度提高了66.7%。在±5 V工作电压下,选取64 kHz作为电路采样频率时,其电路等效输入噪声为8μg·Hz-1/2,系统灵敏度为1.22 V/g,线性度为0.03%,测量范围为±2g。测试结果显示,提出的电路达到高精度微加速度计系统设计要求,可以应用到地震监测、石油勘探等领域中。 展开更多
关键词 闭环电容式微加速度计 全差分接口电路 比例-微分-积分控制器 低噪声 高线性度
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电容式微位移传感器检测电路的设计 被引量：24
17
作者 孙立宁 晏祖根 陈立国 《机械与电子》 2005年第1期33-35,共3页
设计了一种改进的电容运算放大器检测电路,该电路主要包括正弦激励源电路、电容检测电路、精密全波整流电路和增益滤波电路。实验证明,采用该电路的传感器,非线性误差小于 0.1%,分辨率优于 0.1μm。
关键词 电容 传感器 微位移测量 检测电路
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晶闸管投切电容器过零检测电路的改进 被引量：5
18
作者 李勇 程汉湘 陈杏灿 《广东电力》 2017年第1期69-72,115,共5页
传统的晶闸管投切电容器的过零检测电路采用MOC3083型光耦合器触发晶闸管,存在容易产生击穿、误触发和损坏等缺点。针对此缺点,重新设计过零检测电路和晶闸管驱动电路。利用光耦合器和三极管的特性捕捉过零点,由光耦合器导通时输出的低... 传统的晶闸管投切电容器的过零检测电路采用MOC3083型光耦合器触发晶闸管,存在容易产生击穿、误触发和损坏等缺点。针对此缺点,重新设计过零检测电路和晶闸管驱动电路。利用光耦合器和三极管的特性捕捉过零点,由光耦合器导通时输出的低电平信号作为过零信号,并由脉冲变压器来驱动双向晶闸管;由过零检测电路与晶闸管驱动电路共同作用得到过零投切信号,以单片机控制的方式来实现晶闸管的可靠触发。在600 V电压下进行试验,并将改进后的电路与传统的MOC3083型过零驱动电路进行比较,结果表明改进后的电路能够准确地检测晶闸管两端的过零信号,并在过零点时投入电容器,且冲击涌流小,较MOC3083型过零驱动电路可靠性高。 展开更多
关键词 晶闸管投切电容器 过零检测电路 驱动电路 单片机
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微机械加速度计及电容检测电路的设计 被引量：2
19
作者 赵长德 陈文曰 徐力 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1999年第1期34-37,共4页
本文讨论一种扭摆式微机械加速度计。介绍其敏感元件的结构，振动模态和数学模型，说明了集成电容检测电路的原理，并对该电路进行了具体设计，利用ＰＳＰＩＣＥ软件进行仿真分析，结果证明完全达到要求，并给出了同步解调器电路的形式。
关键词 微机械 加速度计 电容传感器 集成电容检测电路
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自互一体式电容触摸屏检测电路设计 被引量：2
20
作者 张晋芳 陈后金 曲孔宁 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期36-40,共5页
为结合自、互电容检测方式各自的优点,提出了自互一体式的电容触摸屏检测电路.在研究自、互电容检测的基础上,设计可通过软件配置的自互一体式电容检测电路模块,结合前端检测电路的放大电路的优化设计,提高检测抗干扰的能力,降低系统的... 为结合自、互电容检测方式各自的优点,提出了自互一体式的电容触摸屏检测电路.在研究自、互电容检测的基础上,设计可通过软件配置的自互一体式电容检测电路模块,结合前端检测电路的放大电路的优化设计,提高检测抗干扰的能力,降低系统的功耗.通过仿真和测试实验验证了自互一体式电容触摸屏检测电路的有效性,该检测电路方案已成功应用于集创北方的ICNT87系列触控芯片,具有高灵敏度,支持真实多点,获得了更好的触控效果. 展开更多
关键词 电容触摸屏检测电路 微电子学 自互一体式 轨到轨运放
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