革新电容数字转换器单芯片方案

革新电容数字转换器单芯片方案

　　Pcap01发挥了PICOCAP？测量原理的高精度优势，使电容测量达到了一个前所未有的水平。根据传感器和参考电容大小不同，以及所选择的测量模式的不同，我们有如下测量数据。这个测量数据为典型测量噪声精度vs.数据输出频率，我们的测试是应用Pcap01评估系统以及10pF参考电容和1pf的Span加载电容完成。芯片的电压为V=3.0V：

　　上面表格中可以看到，我们分别给出了floating漂移模式和Grounded接地模式两种情况。当应用漂移模式，完全补偿的情况下，在5Hz输出时测量的RMS噪声为6aF，测量有效位高达20.7位！在选择不同测量频率的不同设置情况下，精度和速度的相对关系在表格中给出。当然随基础电容大小不同，测量的有效分辨率也会有所不同。

　　当应用补偿模式进行高精度测量时，可以使测量有非常低的增益和零点漂移。电容可以连接为接地，漂移模式。而传感器和参考电容是通过内部集成的模拟开关选择到放电网路中。另外由于专利的电路和补偿算法，内部可以补偿寄生电容。补偿的结果可以达到在温度范围内仅0.5ppm/K增益偏移。这比绝大多数传感器本身内部偏移要好得多。

　　传感器连接的方式：

　　对于电容传感器的测量，芯片提供了非常灵活的连接方式，对比典型的连接方式如下所示：

　　在芯片中用户可以自己选择是用内部集成的放电电阻进行电容的测量，还是外接放电电阻来进行测量，连接的方式如下图所示：

　　导线补偿：

　　在电容测量当中，导线的寄生电容对于整个测量的影响是不能够忽略的。尤其当导线较长的情况下，导线寄生电容的影响将会对测量结果有致命的影响。在Pcap01当中，可以对传感器的导线寄生电容进行有效补偿：

　　通过上面的传感器连接的方式，可以补偿连接传感器两端的导线寄生电容，消除导线对于测量结果的影响。那么如果想要进行导线补偿，3个在漂移模式的测量需要被进行如下：