CN102221645A - 电容检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电容检测装置，能够谋求增加在规定时间内的取入次数来改善检测灵敏度，并回避由于电荷平均化而引起的电压变动量的减少来改善检测精度。该电容检测装置具备：开关(SW21、SW23)，在第1区间将被检测电容(C21)以及参照电容(C22)充电为Vdd，并且将参照电容(C23)以及(C24)充电为地，在第2区间，将被检测电容(C21)以及参照电容(C22)充电为地，并且将参照电容(C23)以及(C24)充电为Vdd；开关(SW22、SW24)，在充电期间，切断被检测电容(C21)以及参照电容(C22)、和参照电容(C23)以及(C24)之间，在电容分配时刻，连接被检测电容(C21)以及参照电容(C22)、和参照电容(C23)以及(C24)；和差动放大器(AMP1)，其差动输入被电荷平均化而保持在参照电容(C23)以及(C24)中的电压。

Description

电容检测装置

技术领域

本发明涉及检测微小的静电电容的变化的电容检测装置。

背景技术

在现有的电容检测装置中，有谋求使检测电压差动化来提高抗噪声性(例如参照专利文献1)。图7是专利文献1记载的电容检测电路的构成图，图8是该电容检测电路的时序图。

图7所示的电容检测电路在第1阶段(stage)，仅有开关SW1接通，将第1电容C11充电为电压Vdd，将第2电容C12充电为地(ground)，然后，通过断开开关SW1，接通开关SW2，获得在电容C11、C12、C13中将第1电容C11的电荷量平均化后的电压Vo(+)。通过在电容C13中对该电压Vo(+)进行采样保持，使其成为差动输出的(+)电压。

接着，在第2阶段，断开开关SW2，接通开关SW3来将第1电容C11充电为地，将第2电容C12充电为电压Vdd，然后，通过接通开关SW4，获得在电容C11、C12、C14中将第2电容12的电荷量平均化后的电压Vo(-)。通过在电容C14中对该电压Vo(-)进行采样保持，使其成为差动输出的(-)电压。

最后，使开关SW5成为接通，通过同时将差动输出的(+)侧和(-)侧送出给差动放大器AMP，能够谋求检测电压的差动化。

专利文献1：JP特开2006-253764号公报

但是，在上述过去的电容检测装置中，有如下问题：由于在输出生成中需要第1阶段和第2阶段这两个部分，因此由于在某段时间内的取入次数减少而导致检测灵敏度降低，无法谋求取入速度的高速化。另外，上述过去的电容检测装置由于要在第1电容、第2电容、采样保持电容这3个电容中进行平均化，因此有平均化后的电压变动量变小的问题。

发明内容

本发明鉴于该问题点而提出，目的在于提供一种电容检测装置，使在规定时间内的取入次数增加来改善检测灵敏度，回避由于平均化引起的电压变动量的减少来谋求检测精度的改善。

本发明的电容检测装置特征在于，具备：第1电容，其为检测对象，且包括固定存在的基础电容和可变的电容；第2电容，利用与所述基础电容对应的基础电荷对该第2电容进行充电；第3以及第4电容，从所述第1或第2电容接受电容分配；第1开关单元，其在第1区间，将所述第1以及第2电容充电为第1固定电压，并且将所述第3以及第4电容充电为第2固定电压，在第2区间，将所述第1以及第2电容充电为第2固定电压，并且将所述第3以及第4电容充电为第1固定电压；第2开关单元，其在所述第1区间以及第2区间中的充电期间，切断所述第1以及第2电容、和所述第3以及第4电容之间，在所述第1区间以及第2区间中的电容分配时刻，1对1地连接所述第1以及第2电容、和所述第3以及第4电容这两组电容彼此之间；和差动放大器，其差动输入第1电压以及第2电压，所述第1电压以及第2电压与在由所述第2开关单元相互连接的电容彼此之间被平均化并保持在所述第3以及第4电容中的平均化电荷相应。

根据这样的构成，虽然需要第1区间以及第2区间这两个阶段，但由于在第1以及第2区间的每一个中均能输出检测差电压，因此能够回避由于取入次数的增加而引起的检测灵敏度的降低。

另外本发明，在上述电容检测装置中，特征在于，所述第2开关单元对直线连接和交叉连接进行交替切换，其中，在所述直线连接中，连接所述第1电容和所述第3电容，并且连接所述第2电容和所述第4电容；在所述交叉连接中，连接所述第1电容和所述第4电容，并且连接所述第2电容和所述第3电容。

根据这样的构成，由于在第1区间从第1电容分配给第3电容的保持电荷、和在第2区间从第1电容分配给第4电容的保持电荷极性相反，因此，即使在第1电容中混入噪声，也能够通过之后的处理工序(差动化、积分处理)将噪声分量除去，能够谋求抗噪声性的提高。

在上述电容检测装置中，也可以是在所述差动放大器的输出级，具备能够反转向后级工序的信号取入极性的第3开关单元，所述第2开关单元直线连接所述第1以及第2电容、和所述第3电容以及第4电容之间，所述第3开关单元使信号取入极性交替反转。

由此，即使从进行电荷平均化的电路部分中除去用于进行交叉连接的电路构成，仅通过第3开关单元进行的信号取入极性的切换，便能够使噪声分量极性相反来取入。

在上述电容检测装置中，也可以是，所述电容检测装置具有第3开关单元，该第3开关单元设置于所述第3电容以及第4电容、和所述差动放大器的输入级之间，并且能够反转向所述差动放大器的信号取入极性，所述第2开关单元直线连接所述第1以及第2电容、和所述第3电容以及第4电容之间，所述第3开关单元使信号取入极性交替反转。

由此，即使从进行电荷平均化的电路部分中除去用于进行交叉连接的电路构成，仅通过第3开关单元进行的信号取入极性的切换，便能够使噪声分量极性相反来取入。

在上述电容检测装置中，特征在于，所述电容检测装置具备电流源，该电流源分别连接于所述第1或第2电容的各一端，在所述第1区间以及第2区间中的充电期间之后，从所述第1或第2电容中提取固定电荷量。

根据该构成，通过由电流源提取电荷，能够确保较大的电容差，能够改善灵敏度。

根据本发明，能够实现一种电容检测装置，能够使在规定时间内的取入次数增加从而改善检测灵敏度，能够谋求抑制由于平均化而引起的电压变动量的减少来改善检测精度。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的电容检测装置的电路构成图。

图2是第1实施方式中的各开关的开闭时刻和各部的输出波形的时序图。

图3是第2实施方式的电容检测装置的构成图。

图4是第2实施方式中的各开关的开闭时刻和各部的输出波形的时序图。

图5是第3实施方式的电容检测装置的构成图。

图6是第3实施方式中的各开关的开闭时刻和各部的输出波形的时序图。

图7是专利文献1所记载的电容检测电路的构成图。

图8是图7所示的电容检测电路的时序图。

符号说明：

AMP1差动放大器

AMP2全差动放大器

SW21～SW24、SW31～SW33、SW34、SW41～SW45开关

C21、C31、C41被检测电容(传感器电容)

C22～C24、C32～C34、C42～C44参照电容

I1、I2可变电流源

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。

图1是本发明的第1实施方式的电容检测装置的电路构成图。

本实施方式的电容检测装置以如下要素为主要的构成要素：由1个被检测电容C21以及3个参照电容C22、C23、C24构成的4个电容；对这些电容进行充电/放电的第1开关(SW21(a1、a2、b1、b2)、SW23(a1、a2、b1、b2))；为了保持电荷的平均化而连接规定的电容彼此之间的第2开关(SW22(a、b)、SW24(a、b))；和差动化输出2个平均化电荷(检测电压)的差动放大器AMP1。

作为第1电容的被检测电容C21的静电电容变化成为检测对象。被检测电容C21的一端和地连接，另一方面，被检测电容C21的另一端经由开关SW21a1和第1固定电压部(电压Vdd)连接，并且经由开关SW23a1和第2固定电压部(地)连接。另外，被检测电容C21的电源侧端子经由开关SW22a和成为第3电容的参照电容C23的电源侧端子连接(直线连接)，并且，经由开关SW24a和成为第4电容的参照电容C24的电源侧端子连接(交叉连接)。

成为第2电容的参照电容C22在与被检测电容C21相同的时刻被充电相同的基础电荷(Vdd、地)。参照电容C22的一端和第2固定电压部(地)连接，另一方面，参照电容C22的另一端经由开关SW21b1和第1固定电压部(电压Vdd)连接，并且，经由开关SW23b1和第2固定电压部(地)连接。另外，参照电容C22的电源侧端子(另一端)经由开关SW22b和参照电容C24的电源侧端子连接(直线连接)，并且，经由开关SW24b和参照电容C23的电源侧端子连接(交叉连接)。

对参照电容C23以及参照电容C24进行在与被检测电容C21或参照电容C22之间的保持电荷的平均化(电容分配)。参照电容C23的一端和第2固定电压部(地)连接，另一方面，成为参照电容C23的电源端子侧的另一端经由开关SW23a2和第1固定电压部(电压Vdd)连接，并且经由开关SW21a2和第2固定电压部(地)连接。参照电容C23的电源侧端子和差动放大器AMP1的+输入端子连接，保持+输入(Vo(+))。另外，参照电容C24的一端和第2固定电压部(地)连接，成为参照电容C24的电源端子侧的另一端经由开关SW23b2和第1固定电压部(电压Vdd)连接，并且，经由开关SW21b和第2固定电压部(地)连接。参照电容C24的电源侧端子和差动放大器AMP1的-输入端子连接，保持-输入(Vo(-))。

图2表示本实施方式的电容检测装置中的各开关的开闭时刻和各部的输出波形的时序图。参照图2对本实施方式的动作进行说明。

在时刻T1，使将被检测电容C21以及参照电容C22和第1固定电压部连接的开关SW21a1、SW21a2、SW21b1、SW21b2为接通(ON)状态。使其它开关为断开(OFF)状态。由此，将被检测电容C21以及参照电容C22充电为第1固定电压(Vdd)，将参照电容C23、C24充电为第2固定电压(地)。

在时刻T2，虽然使开关SW21a1、SW21b1为断开(OFF)状态，但被检测电容C21以及参照电容C22保持在时刻T1充电的电荷量。

在时刻T3，使开关SW22a、SW22b为接通(ON)状态。经由开关SW22a来连接被检测电容C21的电源侧端子和参照电容C23的电源侧端子，被检测电容C21和参照电容C23的保持电荷被平均化而成为电压Vo(+)。同样地，经由开关SW22b来连接参照电容C22的电源侧端子和参照电容C24的电源侧端子，参照电容C22和参照电容C24的保持电荷被平均化而成为电压Vo(-)。在该时点上，对差动放大器AMP1输入电压Vo(+)、Vo(-)，检测电压被差动化。

若设被检测电容C21为Cs、参照电容C22为Cb、参照电容C23、C24为Cm，则此时的检测差电压ΔVo成为下式。

【数1】

$\mathrm{\ΔVo}=\frac{\mathrm{Cs}-\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cs}+\mathrm{Cb}+\mathrm{Cm}+\frac{\mathrm{Cs}\·\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cm}}}\·\mathrm{Vdd}$

包含以上的时刻T1到T3的阶段(直到接通开关SW23前为止)成为第1区间。

在时刻T4，开关SW23(a1、a2、b1、b2)成为接通(ON)状态。被检测电容C21的电源侧端子经由开关SW23a1和第2固定电压部(地)连接，参照电容C22的电源侧端子经由开关SW23b1和第2固定电压部(地)连接，其结果，被检测电容C21以及参照电容C22被充电为第2固定电压部(地)。另外，参照电容C23的电源侧端子经由开关SW23a2和第1固定电压部(电压Vdd)连接，参照电容C24的电源侧端子经由开关SW23b2和第1固定电压部(Vdd)连接，其结果，参照电容C23以及参照电容C24被充电为第1固定电压(电压Vdd)。

在时刻T5，虽然开关SW23(a1、a2、b1、b2)成为断开(OFF)状态，但是，保持在时刻T4对参照电容C23、C24所充电的电荷量。

在时刻T6，开关SW24(a、b)成为接通(ON)状态。经由开关SW24a来连接被检测电容C21的电源侧端子和参照电容C24的电源侧端子，被检测电容C21和参照电容C24的保持电荷被平均化而成为电压Vo(-)。另外，经由开关SW24b来连接参照电容C22的电源侧端子和参照电容C23的电源侧端子，参照电容C22和参照电容C23的保持电荷被平均化而成为电压Vo(+)。在该时点上，对差动放大器AMP1输入电压Vo(+)、Vo(-)，检测电压被差动化。此时的检测差电压ΔVo成为与上式相同特性的特性式。

包含以上的时刻T4到T6的阶段(直到下一周期开关SW2接通前为止)成为第2区间。

如上，在本实施方式中，将被检测电容C21以及参照电容C22充电为第1固定电压(电压Vdd)，另一方面，将参照电容C23、C24充电为第2固定电压(地)，断开各电容的连接后，连接被检测电容C21和参照电容C23的一端彼此之间，连接参照电容C22和参照电容C24的一端彼此之间，由此获得第1次的检测差电压。接着，将被检测电容C21、参照电容C22充电为第2固定电压(地)，将参照电容C23、C24充电为第1固定电压(Vdd)，断开各电容的电压连接后，连接被检测电容C21和参照电容C24的一端彼此之间、参照电容C22和参照电容C23的一端彼此之间，由此，能够获得第2次的检测差电压。若用差动放大器AMP1将从时刻T1到时刻T6之间的输出进行差动化，则会成为差动放大器AMP1的通常模式电压和与被检测电容C21的静电电容差相应的差电压的反复信号。

根据本实施方式，虽然需要第1阶段和第2阶段的2个阶段，但由于在第1阶段以及第2阶段的每一个都能输出检测差电压，因此能够回避由于取入次数增加而引起的检测灵敏度的降低，其中，在第1阶段，将被检测电容C21以及参照电容C22充电为第1固定电压(Vdd)，并且将参照电容C23以及参照电容C24充电为第2固定电压(地)，将被检测电容C21的保持电荷分配(平均化)给参照电容C23；在第2阶段，将被检测电容C21以及参照电容C22充电为第2固定电压(地)，并且将参照电容C23以及参照电容C24充电为第1固定电压(Vdd)，将被检测电容C21的保持电荷分配(平均化)给相反极性侧的参照电容C24。并且，由于在第1阶段从被检测电容C21分配给参照电容C23的保持电荷、和在第2阶段从被检测电容C21分配给参照电容C24的保持电荷呈相反极性，因此，即使在被检测电容C21中混入了噪声，也能够通过之后的处理工序(差动化、积分处理)来除去噪声分量，能够谋求抗噪声性的提高。

接着，对本发明的第2实施方式的电容检测装置进行说明。

上述的第1实施方式中，为了由进行电荷平均化的电路部分进行信号取入极性反转，进行交叉连接，第2实施方式中，构成为在电荷平均化后的后级处理的过程中，使信号取入极性反转。

图3是第2实施方式的电容检测装置的构成图。

如图3所示，从进行电荷平均化的电路部除去用于交叉连接的开关SW24a、24b，在全差动放大器AMP2的输出级设置用于使信号取入极性反转的开关SW34。其中，开关SW34的插入位置并不限于全差动放大器AMP2的输出级，只要能够在电荷平均化后的处理过程中反转信号取入极性，则也可以插入到全差动放大器AMP2的前级。

本实施方式的电容检测装置以如下要素为主要的构成要素：由1个被检测电容C31以及3个参照电容C32、C33、C34构成的4个电容；对这些电容进行充电/放电的第1开关(SW31(a1、a2、b1、b2)、SW33(a1、a2、b1、b2))；用于连接规定的电容彼此之间来对保持电荷进行平均化的第2开关(SW32(a、b))；全差动放大器AMP2；连接于全差动放大器AMP2的输出级且调换第1输出和第2输出来使信号取入极性反转的开关SW34。另外，本实施方式中，全差动放大器AMP2的前级的构成和从第1实施方式的电路构成中除去交叉连接构成后的构成相同，因此省略连接构成的说明。

图4表示本实施方式的电容检测装置中的各开关的开闭时刻和各部的输出波形的时序图。参照图4对本实施方式的动作进行说明。

在时刻T21，使将被检测电容C31以及参照电容C32和第1固定电压部(电压Vdd)连接的开关SW31(a1、a2、b1、b2)为接通(ON)状态。其它开关为断开(OFF)状态。由此，将被检测电容C31以及参照电容C32充电为第1固定电压(Vdd)，将参照电容C33、C34充电为第2固定电压(地)。

在时刻T22，虽然使开关SW31(a1、a2、b1、b2)为断开(OFF)状态，但被检测电容C31以及参照电容C32保持在时刻T21充电的电荷量。另外，与开关SW31(a1、a2、b1、b2)的断开(OFF)同步，开关SW34被设定为不使信号取入极性反转的连接(图3所示的状态)。

在时刻T23，使开关SW32(a、b)为接通(ON)状态。经由开关SW32a连接被检测电容C31和参照电容C33的端子彼此之间，被检测电容C31和参照电容C33的保持电荷被平均化而成为电压Vo(+)。同样地，经由开关SW32b连接参照电容C32和参照电容C34的端子彼此之间，参照电容C32和参照电容C34的保持电荷被平均化而成为电压Vo(-)。在该时点上，对全差动放大器AMP2输入电压Vo(+)、Vo(-)，检测电压被差动化。此时的检测差电压ΔVo(第1输出和第2输出的电位差)成为由和实施方式相同的计算式所计算出的值。不使全差动放大器AMP2的第1输出和第2输出的极性反转来交给后级处理。另外，全差动放大器AMP2的差动输出不反转取入极性地被取入到后级处理工序中。

在时刻T24，使开关SW33(a1、a2、b1、b2)为接通(ON)状态。被检测电容C31经由开关SW33a1和第2固定电压部(地)连接，参照电容C32经由开关SW33b1和第2固定电压部(地)连接，其结果，由第2固定电压部(地)对被检测电容C31以及参照电容C32进行充电。另外，参照电容C33经由开关SW33a2和第1固定电压部(电压Vdd)连接，参照电容C34的电源侧端子经由开关SW33b2和第1固定电压部(电压Vdd)连接，其结果，将参照电容C33以及参照电容C34充电为第1固定电压(电压Vdd)。

在时刻T25，与开关SW33(a1、a2、b1、b2)成为断开(OFF)状态同步，开关SW34切换为使信号取入极性反转的连接。

在时刻T26，开关SW32(a、b)的成为接通(ON)状态，被检测电容C31和参照电容C33的保持电荷被平均化而成为电压Vo(+)，参照电容C32和参照电容C34的保持电荷被平均化而成为电压Vo(-)。在该时点上，对全差动放大器AMP2输入电压Vo(+)、Vo(-)，检测电压被差动化。

此时，由于在时刻T25开关SW34被设定为使信号取入极性反转的连接，因此，全差动放大器AMP2的第1输出和第2输出的信号取入极性被反转而向后级输出。因此，在时刻T23获得的检测差电压ΔVo(直线)和在时刻T26获得的检测差电压ΔVo(交叉)的信号的取入极性反转。之后，若对两者进行差动化或积分，则由于噪声的方向相反而被取入，因此会抵消，从而降低噪声。

如此，通过将开关SW34的信号取入极性在第1阶段和第2阶段反转，能够起到和实施方式1中时刻T6的交叉连接相同的噪声消除效果，能够谋求改善检测精度。

接下来，对本发明的第3实施方式的电容检测装置进行说明。

本实施方式中，由于成为传感器电容的被检测电容若变大，则灵敏度会降低，因此为了弥补灵敏度降低，设置从被检测电容(以及与其成对的参照电容)中提取固定电荷的电流源。

图5是第3实施方式的电容检测装置的构成图。

本实施方式的电容检测装置以如下要素为主要的构成要素：由1个被检测电容C41以及3个参照电容C42、C43、C44构成的4个电容；对这些电容进行充电/放电的第1开关(SW41(a1、a2、b1、b2))、SW43(a1、a2、b1、b2))；为了进行保持电荷的平均化而连接规定的电容彼此之间的第2开关(SW42(a、b)、SW44(a、b))；差动化输出2个平均化电荷(检测电压)的差动放大器AMP1；从被检测电容C41以及参照电容C42中提取固定量的电荷的可变电流源I1、I2。另外，在本实施方式中，除了追加可变电流源I1、I2以外，其它的构成均和第1实施方式的电路构成相同，因此省略连接构成的说明。

图6表示本实施方式的静电电容检测装置中的各开关的开闭时刻和各部的输出波形的时序图。参照图6对本实施方式的动作进行说明。

在时刻T31，使开关SW41a1、SW41b1为接通(ON)状态，其它开关为断开(OFF)状态，将被检测电容C41以及参照电容C42充电为第1固定电压(Vdd)，将参照电容C43、C44充电为第2固定电压(地)。充电后，使开关SW41a1、SW41b1为断开(OFF)状态。

在时刻T32，在从被检测电容C41以及参照电容C42中提取正电荷的方向上，使可变电流源I1、I2在规定期间动作，从被检测电容C41以及参照电容C42中提取固定电荷量。

在时刻T33，使开关SW42a、SW42b为接通(ON)状态，被检测电容C41和参照电容C43的保持电荷被平均化而成为电压Vo(+)，参照电容C42和参照电容C44的保持电荷被平均化而成为电压Vo(-)。在该时点上，对差动放大器AMP输入电压Vo(+)、Vo(-)，检测电压被差动化。

在时刻T34，使开关SW43(a1、a2、b1、b2)成为接通(ON)状态。其结果，由第2固定电压部(地)对被检测电容C41以及参照电容C42进行充电，将参照电容C43以及参照电容C44充电为第1固定电压(电压Vdd)。

在时刻T35，在从被检测电容C41以及参照电容C42中提取负电荷的方向上，使可变电流源I1、I2在规定期间动作，从被检测电容C41以及参照电容C42中提取固定电荷量(负电荷)。

在时刻T36，开关SW44(a、b)成为接通(ON)状态。经由开关SW44a，被检测电容C41和参照电容C44的保持电荷被平均化而成为电压Vo(-)，经由开关SW44b，参照电容C42和参照电容C43的保持电荷被平均化而成为电压Vo(+)。在该时点上，对差动放大器AMP输入电压Vo(+)、Vo(-)，检测电压被差动化。

若设电容C41为Cs，设电容C42为Cb，电容C43、C44为Cm，电流源I1、I2为Iref，电流源的接通(ON)时间为T，则在时刻T33、T36得到的检测差电压ΔVo成为下式所示。

【数2】

$\mathrm{\ΔVo}=\frac{\mathrm{Cs}-\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cs}+\mathrm{Cb}+\mathrm{Cm}+\frac{\mathrm{Cs}\·\mathrm{Cb}}{\mathrm{Cm}}}\·\mathrm{Vdd}\·(1+\frac{\mathrm{Iref}\·T}{\mathrm{Vdd}\·\mathrm{Cm}})$

根据上述算出式，可知能够使第1实施方式的检测灵敏度为(1+Iref·T/(Vdd·Cm))倍。

如此，根据本实施方式，在对被检测电容C41以及参照电容C42进行充电后，由可变电流源I1、I2从被检测电容C41以及参照电容C42中提取固定电荷从而减少保持电荷之后，通过电荷平均化来进行电容分配，由此从差动放大器AMP获得检测差电压，因此，能够通过由可变电流源I1、I2提取定电荷来确保较大的电容差，能够改善灵敏度。

在上述第3实施方式中，虽然通过开关SW44a、SW44b来使取入信号的极性反转，但和上述的第2实施方式相同，也可以构成为，将开关SW34设置于全差动放大器AMP2的前级或后级来使取入信号的极性反转。

Claims (5)

1.一种电容检测装置，其特征在于，具备：

第1电容，其为检测对象，且包括固定存在的基础电容和可变的电容；

第2电容，利用与所述基础电容对应的基础电荷对该第2电容进行充电；

第3以及第4电容，从所述第1或第2电容接受电容分配；

第1开关单元，其在第1区间，将所述第1以及第2电容充电为第1固定电压，并且将所述第3以及第4电容充电为第2固定电压，在第2区间，将所述第1以及第2电容充电为第2固定电压，并且将所述第3以及第4电容充电为第1固定电压；

第2开关单元，其在所述第1区间以及第2区间中的充电期间，切断所述第1以及第2电容、和所述第3以及第4电容之间，在所述第1区间以及第2区间中的电容分配时刻，1对1地连接所述第1以及第2电容、和所述第3以及第4电容这两组电容彼此之间；和

差动放大器，其差动输入第1电压以及第2电压，所述第1电压以及第2电压与在由所述第2开关单元相互连接的电容彼此之间被平均化并保持在所述第3以及第4电容中的平均化电荷相应。

2.根据权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，

所述第2开关单元对直线连接和交叉连接进行交替切换，其中，在所述直线连接中，连接所述第1电容和所述第3电容，并且连接所述第2电容和所述第4电容；在所述交叉连接中，连接所述第1电容和所述第4电容，并且连接所述第2电容和所述第3电容。

3.根据权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，

在所述差动放大器的输出级，具备能够反转向后级工序的信号取入极性的第3开关单元，

所述第2开关单元直线连接所述第1以及第2电容、和所述第3电容以及第4电容之间，所述第3开关单元使信号取入极性交替反转。

4.根据权利要求1所述的电容检测装置，其特征在于，

所述电容检测装置具有第3开关单元，该第3开关单元设置于所述第3电容以及第4电容、和所述差动放大器的输入级之间，并且能够反转向所述差动放大器的信号取入极性，

所述第2开关单元直线连接所述第1以及第2电容、和所述第3电容以及第4电容之间，所述第3开关单元使信号取入极性交替反转。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电容检测装置，其特征在于，

所述电容检测装置具备电流源，该电流源分别连接于所述第1或第2电容的各一端，在所述第1区间以及第2区间中的充电期间之后，从所述第1或第2电容中提取固定电荷量。

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