← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2023第8期Analog Circuits0.18µm
A 100-to-10-kHz 54-to-216-µW Power-Efficient Readout Circuit Employing Closed-Lo
提出一种适用于物联网MEMS加速度计的动态放大器闭环读取电路，解决增益变化问题。
0.18-µm CMOS, 1.8V, 10 kHz to 1 MHz, 100 Hz to 10 kHz, 5.4 to 216 µW
MEMS加速度计物联网动态放大器闭环读取电路增益变化
▸创新点1：动态放大器特定过采样逐次逼近技术（DA-OSA）是一种方法创新，通过引入过采样和逐次逼近技术，有效解决了动态放大器增益随采样频率变化的问题，显著提高了增益精度，增益变化率低至1.2%。
▸创新点2：闭环读取电路设计是一种电路创新，通过闭环结构稳定了动态放大器的增益，使其在不同采样频率下（10 kHz至1 MHz）均能保持高精度，同时实现了信号带宽从100 Hz到10 kHz的可调范围。
▸创新点3：低功耗设计是一种系统创新，通过优化电路结构和动态放大器的工作模式，实现了功耗从5.4 µW到216 µW的可调范围，满足了物联网设备对低功耗的需求。
▸创新点4：兼容性设计是一种系统创新，该电路采用0.18-µm CMOS工艺制造，并与MEMS加速度计传感元件集成测试，展示了其在物联网应用中的广泛适用性和高可靠性。
Abstract
Micro-electromechanical systems (MEMS) capaci-
tive accelerometer for the Internet of Things (IoT) applications
is required to operate at various sampling frequencies while
keeping high power efficiency. To meet this requirement, dynamic
amplifiers are used in the readout circuit of the accelerometer.
However, the dynamic amplifier’s open-loop gain is low and
varies with the sampling frequency of the readout circuit. This
significantly deteriorates the gain accuracy of the readout circuit.
In th