基于頻率調制的微機械陀螺閉環(huán)驅動電路研究.pdf

1、微電子機械系統(MEMS)成為近幾十年內廣泛研究和發(fā)展的主題。好的微機械陀螺接口電路能夠使陀螺正常工作，精確的反應輸入信號，最大限度的消除噪聲，修正陀螺結構設計中的不足。如果接口電路設計不當，陀螺就無法正常工作，即使是好的結構設計也不能夠實現信號檢測。
　　目前，在微機械陀螺接口電路中存電學耦合，它導致陀螺的輸出結果與輸入信號的非線性度已接近30％，嚴重影響微陀螺的性能。在傳統的接口電路中，由于驅動信號與檢測信號頻率相同，因而這種

2、電學耦合很難消除，必須研究新的驅動原理。通過對陀螺結構的頻譜分析得知，陀螺的頻率特性是窄帶帶通。本文基于此，設計了新的驅動方法，即將驅動信號進行頻率調制，使驅動信號與檢測信號的頻率相分離，通過濾波器將耦合信號消除。
　　本文首先搭建了系統模型，對系統進行仿真，根據仿真結果進行優(yōu)化。再對優(yōu)化后的系統進行晶體管級設計，設計出驅動電路的電荷放大器、90°移相器、乘法器、二階濾波器、直流比較器和加法器。Hspice仿真結果表明，實現了自激