【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于mems传感器，具体涉及一种用于mems传感器cv检测电路的ip核。
技术介绍
1、在这个万物互联，万物物联的时代，随着微纳米技术，人工智能技术和传感器技术发展，众多电子设备具有了感知这个世界的能力。追求更先进，更智能， 更集成的电子设备也促进了可靠、高性能、低成本传感器的发展。
2、电容型传感器是传感器家族中一类重要的传感器。它是利用充放电原理，将随待测变量变化而变化的电容量转化为便于测量和传输的电压、电流或频率等参量的器件，在湿度、温度、位移、压力等测量方面得到了非常广泛的应用。然而，由于微小电容变化量很小，一般为 pf 量级，因此采用专用的集成接口电路对微小电容进行检测和处理成为重要的方法。
3、现有的mems传感器cv检测电路，集成度低，且不具备热量监控的功能。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于mems传感器cv检测电路的ip核。
2、具体方案如下：
3、一种用于mems传感器cv检测电路的ip核，所述ip核内包括c/v转换电路、低通滤波器lpf、可编程增益放大器pga、模数转换器adc、数字顶层模块、基准模块ref和温度传感器，所述c/v转换电路与低通滤波器lpf连接，所述低通滤波器lpf与可编程增益放大器pga连接，所述可编程增益放大器pga与模数转换器adc连接，所述模数转换器adc与数字顶层模块连接，所述基准模块ref与温度传感器连接，所述温度传感器与数字顶层模块连接。
...【技术保护点】
1.一种用于MEMS传感器CV检测电路的IP核，其特征在于：所述IP核内包括C/V转换电路（1）、低通滤波器LPF（2）、可编程增益放大器PGA（3）、模数转换器ADC（4）、数字顶层模块（5）、基准模块REF（7）和温度传感器（6），所述C/V转换电路（1）与低通滤波器LPF（2）连接，所述低通滤波器LPF（2）与可编程增益放大器PGA（3）连接，所述可编程增益放大器PGA（3）与模数转换器ADC（4）连接，所述模数转换器ADC（4）与数字顶层模块（5）连接，所述基准模块REF（7）与温度传感器（6）连接，所述温度传感器（6）与数字顶层模块（5）连接。
2.根据权利要求1所述的用于MEMS传感器CV检测电路的IP核，其特征在于：所述C/V转换电路（1）包括待测电容（Cin）、参考电容（Cref）、反馈电容（C2）、运算放大器（9）和状态切换开关，所述待测电容（Cin）两端分别设置有待测电容正端输入引脚（INA）和待测电容负端输入引脚（INM），所述参考电容（Cref）的一端设置有参考电容负端输入引脚（INB），所述参考电容（Cref）的另一端与待测电容负端输入引脚（
3.根据权利要求2所述的用于MEMS传感器CV检测电路的IP核，其特征在于：所述状态切换开关包括P沟道MOS管（11）、N沟道MOS管（10）和反相器（12），反相器（12）的输出端与P沟道MOS管（11）的栅极连接，P沟道MOS管（11）的源极与N沟道MOS管（10）的源极连接，P沟道MOS管（11）的的漏极与N沟道MOS管（10）的漏极连接，P沟道MOS管（11）的的漏极与运算放大器（9）的反相输入端（VINN）连接，P沟道MOS管（11）的的源极与运算放大器（9）的输出端（VOUT）连接，N沟道MOS管（10）的栅极与所述反相器（12）的输入端连接，所述运算放大器（9）的输出端（VOUT）与低通滤波器LPF（2）连接。
4.根据权利要求1所述的用于MEMS传感器CV检测电路的IP核，其特征在于：所述低通滤波器LPF（2）为带宽可调节低通滤波器，用于滤除C/V转换电路（1）的高频噪声。
5.根据权利要求1所述的用于MEMS传感器CV检测电路的IP核，其特征在于：所述可编程增益放大器PGA（3）包括差动放大器（13）和电容开关阵列（14），差动放大器（13）的输入端和差动放大器（13）的输出端之间连接有电容开关阵列（14），所述电容开关阵列（14）上设置有引脚控制端（15），电容开关的引脚控制端（15）与数字顶层模块（5）电连接。
6.根据权利要求1所述的用于MEMS传感器CV检测电路的IP核，其特征在于：所述模数转换器ADC（4）为单斜架构采用相关双采样CDS对电容值进行量化，所述模数转换器ADC（4）包括缓冲器CMP_buf（16）、比较器核心adc_cmp（17）、比较器电平转换cmp_and2（18）、比较器偏置电路cmp_bias（19）和斜坡信号产生电路Rampdac（20），所述斜坡信号产生电路Rampdac（20）、比较器偏置电路cmp_bias（19）和缓冲器均与比较器核心adc_cmp（17）连接，比较器核心adc_cmp（17）的输出端与比较器电平转换cmp_and2（18）连接。
7.根据权利要求1所述的用于MEMS传感器CV检测电路的IP核，其特征在于：所述温度传感器（6）为PN结温度传感器。
8.根据权利要求1所述的用于MEMES传感器CV检测电路的IP核，其特征在于：所述基准模块REF（7）包含bandgap 电压基准和电流源基准，用于产生负温度系数的电压信号给温度传感器（6），并为模数转换器ADC（4）提供参考电压。
9.根据权利要求1所述的用于MEMS传感器CV检测电路的IP核，其特征在于：数字顶层模块（5）接收电容量化的信号和温度传感器（6）的信号，存储和处理数字信号。
10.根据权利要求9所述的用于MEMS传感器CV检测电路的IP核，其特征在于：所述数字顶层模块（5）还包括PAD模块（8），所述PAD模块（8）为I2C模块，所述数字顶层模块（5）通过PAD模块（8）与外部通信连接。
...【技术特征摘要】
1.一种用于mems传感器cv检测电路的ip核，其特征在于：所述ip核内包括c/v转换电路（1）、低通滤波器lpf（2）、可编程增益放大器pga（3）、模数转换器adc（4）、数字顶层模块（5）、基准模块ref（7）和温度传感器（6），所述c/v转换电路（1）与低通滤波器lpf（2）连接，所述低通滤波器lpf（2）与可编程增益放大器pga（3）连接，所述可编程增益放大器pga（3）与模数转换器adc（4）连接，所述模数转换器adc（4）与数字顶层模块（5）连接，所述基准模块ref（7）与温度传感器（6）连接，所述温度传感器（6）与数字顶层模块（5）连接。
2.根据权利要求1所述的用于mems传感器cv检测电路的ip核，其特征在于：所述c/v转换电路（1）包括待测电容（cin）、参考电容（cref）、反馈电容（c2）、运算放大器（9）和状态切换开关，所述待测电容（cin）两端分别设置有待测电容正端输入引脚（ina）和待测电容负端输入引脚（inm），所述参考电容（cref）的一端设置有参考电容负端输入引脚（inb），所述参考电容（cref）的另一端与待测电容负端输入引脚（inm）连接，所述待测电容负端输入引脚（inm）与运算放大器（9）的反相输入端（vinn）连接，运算放大器（9）的反相输入端（vinn）和运算放大器（9）的输出端（vout）之间分别连接有反馈电容（c2）和状态切换开关，所述状态切换开关与反馈电容（c2）并联连接，运算放大器（9）的正相输入端（vinp）与基准模块ref（7）连接。
3.根据权利要求2所述的用于mems传感器cv检测电路的ip核，其特征在于：所述状态切换开关包括p沟道mos管（11）、n沟道mos管（10）和反相器（12），反相器（12）的输出端与p沟道mos管（11）的栅极连接，p沟道mos管（11）的源极与n沟道mos管（10）的源极连接，p沟道mos管（11）的的漏极与n沟道mos管（10）的漏极连接，p沟道mos管（11）的的漏极与运算放大器（9）的反相输入端（vinn）连接，p沟道mos管（11）的的源极与运算放大器（9）的输出端（vout）连接，n沟道mos管（10）的栅极与所述反相器（12）的输入端连接，所述运算放大器（9）的输出端（vout）与...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵成圆，焦斌斌，吴钢强，刘鑫，赵敬晓，陈星宇，王长春，蔡吉磊，
申请(专利权)人：郑州中科集成电路与系统应用研究院，
类型：发明
国别省市：
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