基于Sigma-Delta调制的电容传感器设计

摘要

提出一种基于Sigma-Delta调制的电容传感器芯片,采用三阶Sigma-Delta调制技术实现了电容到数字信号的直接转换,并通过补偿电容器矩阵扩展可测电容值范围,利用电流饥饿型OTA提高运放电流利用率,降低整体功耗.采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,利用Cadence工具对电路进行仿真验证,在2 V的供电电压下,共消耗电流18.6μA,0.8 ms转换时间内,调制器实现三阶噪声整形功能,可测输入电容范围为0～8 pF,并实现良好的线性度.