基于紧耦合电感臂电桥的弱信号电容传感器检测电路设计

赖慧敏; 刘杰; 徐超超; 王可文

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基于紧耦合电感臂电桥的弱信号电容传感器检测电路设计

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电容传感器作为信号检测系统的感知部件,在进行信号测量时,由于信号的微弱和寄生电容的干扰,将难以实现信号的精准测量.为解决这一问题,针对当前最新的测试系统提出了改进方案:在C-V(电容-电压)转换电路中,用相互耦合的电感替换交流电桥的两个固定电阻臂,再用差动式接入的电容传感器替换另外两个电阻臂,如此便构成了改进后的紧耦合电感臂电桥.通过改变紧耦合电感臂电桥中两个电容传感器的微小变化量,对所提的CV转换电路在Multisim仿真软件中进行仿真实验,实验结果表明:检测电容的分辨率可以实现至飞法级别,检测灵敏度可以实现至49 mv/fF.相比改进前的方案优势具有较大的提高,与理论分析一致.这样,使用所提的弱信号检测方法在灵敏度、分辨率方面均高于改进前的检测方法,达到对较弱信号的检测.同时,一些降噪措施被提出用来抑制寄生电容的影响,进一步提高了所提电容传感器检测电路的性能.

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来源
《微电子学与计算机》 |2023年第4期|111-116|共6页
作者
赖慧敏; 刘杰; 徐超超; 王可文;
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作者单位

湖州师范学院信息工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类设计、计算;
关键词
信号检测; 电容传感器; C-V转换电路; 紧耦合电感臂电桥;

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