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首页> 外文期刊>IEEE Journal of Solid-State Circuits >A low-noise low-offset capacitive sensing amplifier for a 50-Μg/√Hz monolithic CMOS MEMS accelerometer
【24h】

A low-noise low-offset capacitive sensing amplifier for a 50-Μg/√Hz monolithic CMOS MEMS accelerometer

机译：用于50Mg /√Hz单片CMOS MEMS加速度计的低噪声，低失调电容感测放大器

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This paper describes a CMOS capacitive sensing amplifier for a monolithic MEMS accelerometer fabricated by post-CMOS surface micromachining. This chopper stabilized amplifier employs capacitance matching with optimal transistor sizing to minimize sensor noise floor. Offsets due to sensor and circuit are reduced by ac offset calibration and dc offset cancellation based on a differential difference amplifier (DDA). Low-duty-cycle periodic reset is used to establish robust dc bias at the sensing electrodes with low noise. This work shows that continuous-time voltage sensing can achieve lower noise than switched-capacitor charge integration for sensing ultra-small capacitance changes. A prototype accelerometer integrated with this circuit achieves 50-Μg/√Hz acceleration noise floor and 0.02-aF/√Hz capacitance noise floor while chopped at 1 MHz.
机译：本文介绍了一种通过CMOS后表面微加工制造的用于单片MEMS加速度计的CMOS电容式感应放大器。该斩波稳定放大器采用电容匹配和最佳晶体管尺寸，可将传感器本底噪声降至最低。通过基于差分差动放大器（DDA）的交流失调校准和直流失调消除，可以减少由于传感器和电路引起的失调。低占空比周期性复位用于在低噪声的感测电极上建立稳健的直流偏置。这项工作表明，与开关电容器电荷积分相比，连续时间电压感测可实现更低的噪声，从而可检测到超小的电容变化。与该电路集成的原型加速度计在斩波为1 MHz时，可达到50-Mg /√Hz的加速度本底噪声和0.02aF /√Hz的电容本底噪声。

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