電容式陀螺儀接口電路的測試與分析.pdf

1、現今高性能的微機械陀螺接口電路都采用閉環(huán)自激的驅動方式，即不需要外加交流驅動信號，陀螺表頭結構的驅動電壓信號由接口電路自行產生。但國內針對微機械陀螺的研究大多停留于表頭結構方面，對接口電路方面的研究與國外有很大差距。本文主要測試了基于閉環(huán)工作方式的電容式陀螺儀ASIC接口電路，并針對測試結果對接口電路當中存在的不足進行分析。
　　首先，在掌握微機械陀螺工作原理的基礎上，建立了與電容式陀螺儀表頭對應的電學模型，采用交流仿真方法得出表

2、頭部分驅動信號、驅動方向位移及驅動方向敏感電流三者之間的相位關系。為了首先在理論上能夠驗證整個電容式微機械陀螺接口電路的可行性，推導驗證了整個陀螺接口電路的相移和增益，在理論上證明了整個系統自激振蕩在相位上的可行性；又由于整個閉環(huán)接口電路具有極大的電流——電壓增益，從而保證了自激振蕩在增益上的可行性。
　　在理論上驗證了陀螺接口電路的可行性后，測試了陀螺ASIC接口電路的各個模塊，著重測試了驅動部分的電荷放大器模塊、相位補償模塊、

3、方波發(fā)生器模塊與調制驅動信號模塊等，并分析了陀螺接口電路中存在的不足，主要是由于電荷放大器不能夠實現精確相移而引起的極難補償的相位偏差，進而可能導致整個系統不能實現自激振蕩。
　　為了改進接口電路的相位誤差，采用跨阻放大器代替電荷放大器，從而消除了由電荷放大器引入的相位誤差?？缱璺糯笃鞔骐姾煞糯笃饕獙崿F大的增益，傳統的多晶硅或者擴散電阻會占用極大的芯片面積，并引入了極大的電阻熱噪聲，為此采用了基于CCCII技術的有源電阻作為跨阻