一款基于AGC-PI结构的微陀螺闭环驱动电路芯片

作     者：吴焕铭 杨海钢 尹韬 程小燕 

作者机构：中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61106025) 中国科学院 国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划 国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2012AA012301) 

出 版 物：《纳米技术与精密工程》 (Nanotechnology and Precision Engineering)

年 卷 期：2014年第12卷第1期

页      码：56-62页

摘      要：比例积分(PI)控制器是微陀螺自动增益控制(AGC)闭环驱动电路中的重要模块,常被用来改善闭环驱动电路的瞬态响应特性.但是,传统的PI控制器电路存在功耗、面积大的缺点.针对此问题,提出了一种Gm-C结构的PI控制器,其仅由一个片内的跨导放大器和片外电容电阻网络即同时实现了减法、比例和积分功能,显著减小了芯片功耗和面积.此外,提出了一种带温度补偿的跨阻放大器(TIA)结构的读出电路,将驱动轴振动速度幅值的温漂系数从补偿前的1 640×10-6/℃提高到了114×10-6/℃.设计的驱动电路芯片在0.35μm标准CMOS工艺下实现,工作电压为5 V.其中PI控制器的静态功耗小于1 mW,面积仅为0.18 mm×0.08 mm.芯片与微陀螺的联合测试结果表明,在PI控制器的比例系数和积分系数分别设置为10和200时,闭环驱动电路有最佳的瞬态响应.

主 题 词：微陀螺 闭环驱动电路 PI控制器 温度补偿 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1672-6030.2014.01.010

馆 藏 号：203443054...