低噪声高增益的微半球陀螺接口电路

作     者：李尧昌 朱建港 孙鹏 刘寅宇 LI Yao-chang;ZHU Jian-gang;SUN Peng;LIU Yin-yu

作者机构：中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心成都610299 中国工程物理研究院电子工程研究所绵阳621022 

出 版 物：《导航与控制》 (Navigation and Control)

年 卷 期：2023年第22卷第3期

页      码：86-93,105页

摘      要：微半球陀螺接口电路的性能直接影响着陀螺仪的关键性能指标,是微半球陀螺研究的重点。针对微半球陀螺微弱振动信号的测量需求,首先分析了几种电容检测电路,其中详细分析了几种跨阻放大电路(Trans-impedance Amplifier, TIA)的噪声模型;其次,对几种电容检测电路的本征噪声性能进行了详细的分析和对比;最后,通过分析和优化设计了一种低噪声高增益的微半球陀螺接口电路。接口电路由驱动电路和读出电路构成。读出电路由两级放大电路组成,第一级采用两路跨阻放大器对差分振动电容的微弱电流信号读出,第二级采用差动放大器对两路跨阻电路的输出信号进行放大,通过带通滤波实现了陀螺信号的读出功能。实验结果表明,本电路具备9.93V/fF的电容电压转换电路(Capacitor to Voltage, C/V)读出增益和0.039zF/Hz1/2(@16.76718kHz)的电容分辨率。

主 题 词：微半球陀螺 电容传感器 跨阻放大电路 带通滤波 噪声分析 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 081105[081105] 0804[工学-材料学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-5558.2023.03.012

馆 藏 号：203122840...