位移電容感測器之研究設計

Abstract

本論文之目的在設計一個，可偵測因微小位移所產生的電容變化量之位移電容感測電路，首先將先分析電容訊號的產生與計算方式，接著將陸續介紹五種電容感測電路的架構，分別是同步偵測電路、切換式電容感測電路、相關雙取樣電容感測電路、擬差動感測電路、差動式電荷放大器，並分析其適用時機與性能優劣。由於欲感測之電容訊號相當微小，故需要一組能抵抗雜訊並擁有高精確度的電容感測電路的架構，因此吾人選取差動式電荷放大器再加上一些所設計的電子元件來組成電容感測電路架構並完成此論文，而此架構不但可消除製程上初始電容的誤差且經由適當佈局後精確度更可高達 法拉等級。 而本論文使用國家晶片系統設計中心(NSC Chip Implementation Center, CIC)所提供的台灣積體電路(TSMC)0.35μm Mixed-Signal 2P4M Polycide 3.3/5V的製程，並使用Synopsys 公司所出的Hspice電路模擬軟體來進行模擬。