MEMS傳感器閉環(huán)檢測電路研究設(shè)計.pdf

1、高精度MEMS加速度傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)實時位移檢測，在當今民用和軍用系統(tǒng)如汽車電子、工業(yè)控制、消費電子、衛(wèi)星火箭和導彈等中間具有廣泛的需求。在高精度MEMS加速度傳感器中，特別需要穩(wěn)定的低噪聲高靈敏度弱信號檢測電路，其性能的好壞直接關(guān)系到MEMS加速度傳感器系統(tǒng)性能的優(yōu)良。
　　 本文在充分研究國內(nèi)外研究發(fā)展狀況并結(jié)合國內(nèi)實際生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，設(shè)計了MEMS電容式加速度傳感器閉環(huán)檢測電路，且完成了系統(tǒng)的版圖設(shè)計。
　　 本文

2、中所做的主要工作如下：
　　 首先簡單回顧了MEMS技術(shù)、MEMS電容式加速度傳感器及其弱信號檢測電路的發(fā)展歷史，并對其發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢做了一定的了解。這樣便于對弱信號檢測電路的各種性能作出合理的改進，以適應(yīng)MEMS電容式加速度傳感器弱信號閉環(huán)檢測系統(tǒng)的發(fā)展要求。
　　 其次在詳細對兩種不同的MEMS電容式加速度傳感器進行分析和對各種不同的弱信號檢測電路結(jié)構(gòu)及其各自優(yōu)缺點進行比較的基礎(chǔ)上，通過討論開環(huán)閉環(huán)檢測方式的優(yōu)缺點，

3、確定了本課題的研究方案。
　　 然后根據(jù)系統(tǒng)功能要求，設(shè)計了應(yīng)用于變間隙MEMS電容式加速度傳感器的閉環(huán)弱信號檢測系統(tǒng)及模塊電路，包括前置放大器、濾波電路、比例放大電路、帶隙基準、時鐘振蕩器和數(shù)字控制電路等，并利用Cadance軟件對系統(tǒng)和模塊電路分別進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明電路達到設(shè)計指標要求，電路可檢測的電容范圍為1pF～10pF，測量精度可達到O.1pF。
　　 同時，為了提高電路性能，對MEMS加速度傳感器和