MEMS數(shù)字陀螺中頻率合成器設計.pdf

1、最近幾年有關微機電（MEMS）技術的更新與研究的速度正在突飛猛進?，F(xiàn)如今的MEMS陀螺擁有諸多優(yōu)點例如具有高工作精度并且越來越集成化和高速化等。因MEMS陀螺擁有如此多優(yōu)勢，從MEMS陀螺最開始被人們研發(fā)成功以來，這種系統(tǒng)就引起社會熱烈關注。在這種研發(fā)熱潮與極高的關注度下，在未來的時間里MEMS陀螺將會越來越被人們所熟知和應用。伴隨著微機電系統(tǒng)相關技術的快速發(fā)展，對微機電系統(tǒng)的探索與設計工作也在逐漸深入，這使得與MEMS數(shù)字陀螺相關的接

2、口電路與傳感電路的研究也變得尤為重要。
　　本文設計的頻率合成器結(jié)構主要運用于數(shù)字陀螺，采用鎖相環(huán)結(jié)構。系統(tǒng)的設計首先從傳統(tǒng)頻率合成器各部分結(jié)構的工作原理入手進而對性能較好的結(jié)構進行深入研究與設計。在本文設計系統(tǒng)中既有模擬又有數(shù)字部分。而在陀螺傳感器的電路設計中，模擬電路占據(jù)重要位置。針對MEMS陀螺接口電路的設計，頻率合成器將在這部分電路中產(chǎn)生關鍵作用。但是目前各種系統(tǒng)應用中對MEMS陀螺的工作性能要求越來越高，模擬電路由于電路

3、設計復雜調(diào)試困難等問題使其很難滿足設計要求。而數(shù)字電路與模擬電路相結(jié)合不僅兼顧兩種電路的優(yōu)點還可以更好地滿足系統(tǒng)各項設計要求。這種設計理念將顯著提高系統(tǒng)工作性能。
　　本文電路設計主要基于無死區(qū)效應的鑒頻鑒相器、電流舵電荷泵、二階無源環(huán)路濾波器、五級延遲壓控振蕩器和多級雙?？删幊谭诸l器結(jié)構。通過運用這些結(jié)構使頻率合成器產(chǎn)生的精確的輸出頻率信號。降低了噪聲干擾及電路中其他不利因素的影響。在參數(shù)設計與MOS管級電路設計完成后，對系統(tǒng)進