当前加速度计广泛应用于汽车、工业自动化、航空航天及其它众多领域。相比于压阻式加速度计,电容式加速度计以其低温度灵敏性而大受欢迎。另外,和模拟加速度计相比,数字加速度计具有无需额外的ADC就可以直接进行误差矫正和补偿的优势成为主流选择。传统的数字加速度计电容检测电路有两个重要的模块,电容-电压转化器(C/V)及其后级的电压-数字转换器(V/D)。但是这种组合存在着三个主要的缺点:第一,转换为电压这种方式很容易受环境因素(如温度),以及电路自身噪声的影响;第二,在大多数的电容检测电路中,C/V模块都消耗着相当多的功耗,因为它需要较大的带宽和很高的增益以实现低噪声的输出,这是低功耗设计很不希望的。第三,由于在MEMS制造过程中会存在大的工艺偏差,传感器敏感结构的基础电容可能会有很大变化,这将会给前端C/V设计带来很大的难题。因此,本文提出了一个新的检测电路系统,通过将敏感结构与Sigma-Delta调制器结合来解决上述的问题。在本文提出的检测电路系统中,敏感结构的差分电容被用作Sigma-Delta调制器的采样电容。差分电容的变化直接转换成了 Sigma-Delta环路中的误差信号,因而这里就不再需要把电压作为转换中介。该结构还有另一个好处,前端运放仅仅是一个简单的集成运放,而不再是需要消耗掉大量功耗的C/V,因此,有效降低了系统的功耗。同时为了解决前端输入共模的问题,本文也提出了一个适当的输入共模补偿反馈电路。本文提出的电容检测电路可以做成为开环系统和闭环系统两种电路形式。论文中,这两种电路形式也都以标准CMOS工艺为基础进行了实现。仿真结果显示,开环系统的信噪比达到了 101dB,而闭环系统的信噪比达到了 102dB,可以实现16.6位的检测精度。