새로운 램프-적분을 이용한 용량차-시간차 변환기를 제안했다. 제안된 회로는 상하대칭으로 두개의 전류 미러, 두 개의 슈미트 트리거, 그리고 제어 논리-회로로 구성된다. 전체 회로를 개별 소자들로 꾸며, 실험한 결과, 제안된 변환기의 센서 커패시터가 295㎊에서 375㎊까지의 커패시턴스 변화에서 1%보다 작은 시간간격(펄스 폭)의 선형 오차를 가진다는 것을 알았다. 제안된 변환기가 335㎊의 센서 커패시턴스를 가질 때, 측정된 용량차와 시간차는 각각 40㎊와 0.2ms이었다. 이 시간차를 빠르고 안정된 클럭으로 카운트함으로써 고 분해능을 제공한다는 것을 알았다. 새로운 램프-적분을 이용한 용량차-시간차변환기를 사용하여 디지털 습도 조절기를 설계하고 실험하였다. 제안된 회로는 전원 전압이나 온도 변화에도 불구하고 용량차에는 거의 영향을 받지 않는다. 또한, 제한된 회로는 적은 수의 MOS 소자로 실현되므로, 작은 칩 면적 위에 집적화 할 수 있는 특징을 갖는다. 따라서 이 회로는 온-칩(on-chip) 인터페이스 회로로 적합하다.
A novel capacitance deviation-to-time interval converter based on ramp-integration is presented. It consists of two current mirrors, two schmitt triggers, and control digital circuits by the upper and lower sides, symmetrically. Total circuit has been with discrete components. The results show that the proposed converter has a linearity error of less than 1% at the time interval(pulse width) over a capacitance deviation from 295 pF to 375 pF. A capacitance deviation of 40pF and time interval of 0.2 ms was measured for sensor capacitance of 335 pF. Therefore, the high-resolution can be known by counting the fast and stable clock pulses gated into a counter for time interval. The application of a novel capacitance deviation-to time interval converter to a digital humidity controller is also presented. The presented circuit is insensitive to the capacitance difference in disregard of voltage source or temperature deviation. Besides the accuracy, it features the small MOS device count integrable onto a small chip area. The circuit is thus particularly suitable for the on-chip interface.
