单片集成MEMS陀螺数字闭环接口ASIC电路设计

作     者：童紫平 龙善丽 张慧 唐兴刚 吴传奇 贺克军 TONG Ziping;LONG Shanli;ZHANG Hui;TANG Xinggang;WU Chuanqi;He Kejun

作者机构：华东光电集成器件研究所苏州215163 

基　　金：装备预研重点基金项目(61405170111) 

出 版 物：《中国惯性技术学报》 (Journal of Chinese Inertial Technology)

年 卷 期：2020年第28卷第4期

页      码：505-509页

摘      要：为提高MEMS陀螺的线性度和稳定性,设计了适用于电容式MEMS陀螺的数字式双闭环接口电路。首先,概括了接口电路的系统结构,包括电容/电压转换电路、高精度模数转换器、数字信号处理等模块。然后,设计了基于自动增益控制的陀螺驱动闭环控制系统,并分析了驱动闭环稳定性条件,为驱动闭环系统的快速调试提供理论指导。最后,提出了一种基于四阶机电结合∑△调制器原理的陀螺敏感闭环检测系统。接口电路在0.18μm高压CMOS工艺平台上完成流片,并且与MEMS陀螺结构封装在一个管壳中进行测试验证。测试结果表明本接口电路的优越性能:在±500°/s量程下陀螺非线性度达到52.8 ppm,陀螺零偏不稳定性为0.58°/h(Allan方差),角度随机游走等于0.07°/√h,满足高性能MEMS陀螺对高线性度、高稳定性接口电路的应用需求。

主 题 词：MEMS陀螺 接口电路 ∑△调制器 自动增益控制 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2020.04.014

馆 藏 号：203993429...