低功耗全数字电容式传感器接口电路设计

被引：37

作者：

邓芳明 ^{[1
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何怡刚 ^{[1
]}

张朝龙 ^{[1
]}

冯伟 ^{[1
]}

吴可汗 ^{[1
]}

机构：

[1] 合肥工业大学电气与自动化学院

[2] 华东交通大学电气与电子工程学院

来源：

仪器仪表学报 | 2014年 / 35卷 / 05期

基金：

国家杰出青年科学基金;

关键词：

电容式传感器; 全数字接口电路; 锁相环; CMOS工艺;

D O I：

10.19650/j.cnki.cjsi.2014.05.005

中图分类号：

TP212 [发送器（变换器）、传感器];

学科分类号：

140102 [集成电路设计与设计自动化];

摘要：

电容式传感器被广泛地应用在集成传感器的设计中。近年来,随着无线传感器与射频识别技术的迅速发展,低功耗传感器及其接口电路设计成为热点。低功耗接口电路设计中往往采用低的电源电压,然而当器件工艺进入纳米时代后,低的电源电压使得在电压幅度域处理传感器信号的传统接口电路设计所允许的电压范围进一步降低。针对这种挑战,设计了一种新型的全数字电容式传感器接口电路。该设计基于锁相环原理,将传感器信号处理转移到频率域,因此该设计可以采用全数字结构。设计的接口电路结合湿度传感器,采用中芯国际0.18μm CMOS工艺流片,后期测试结果显示,该接口电路在芯片面积、线性度及功耗上获得了优异性能。尤其是在0.5 V电源电压下,整个接口电路只消耗了1.05μW功率,相比传统传感器接口电路功耗性能获得了极大提升,此设计确实为低功耗传感器接口电路设计提供了一种新方法。

引用

页码：994 / 998

页数：5

共 10 条

[1]

边缘电场传感器测量系统的设计与实验 [J].