低噪声低功耗微电容读出电路的优化与设计

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结合斩波稳定技术,通过电容匹配和多级优化的方法分别对用于MEMS微传感器的微电容读出电路的噪声性能和功耗进行了优化。基于优化分析采用两级斩波稳定电路结构,在CSMC 0.5μm CMOS工艺下,用Cadence Spectre进行了仿真验证。结果表明能精确检测出aF(10-18F)量级的微电容,输出电压变化量与电容变化量呈线性关系,并且输出失调电压仅为38.9μV,等效输入噪声电压为17 nV/Hz1/2。在5 V电源电压下功耗仅为2.5 mW,输出延时为6.29μs。
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