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文檔簡介
1、石英陀螺是MEMS陀螺的一種,它除了具有MEMS陀螺體積小、成本低的特點之外,又由于其本身的壓電特性,另外具備了結構簡單、易于制造且不易發(fā)生漏電的優(yōu)勢,是以其應用價值更是得到了社會的普遍認可。當石英音叉陀螺受到電信號驅動時,會發(fā)生機械振動,此時,石英陀螺利用科里奧原理與壓電效應就能夠實現檢測角速度的功能??梢?驅動信號是整個陀螺正常工作的前提。傳統(tǒng)的驅動方式有方波驅動和正弦波驅動,但這兩種驅動方式都有各自的缺陷。方波驅動電路由于受方波中
2、高次諧波的影響,驅動效果不是很理想,而正弦波驅動電路振蕩穩(wěn)定時間較長。本文的主要研究內容,就是設計一個新型的混合模式驅動電路,將兩種驅動模式揚長避短,混合使用。
首先,本文對石英陀螺的工作原理進行了理論分析,介紹了石英音叉的結構與電極配置,并分別對驅動音叉的動力學方程與電學等效模型進行了推導與仿真,為驅動電路設計奠定基礎。
根據理論分析結果,本文對石英陀螺的驅動方案進行了分析與選擇,設計了整體電路結構,然后分別對數字
3、控制模塊、開關電路、方波產生模塊、正弦波驅動模塊進行了設計,并對各個模塊進行了單獨的功能驗證。
最后對混合模式驅動電路進行了整體仿真。在混合模式驅動下,電路振蕩穩(wěn)定時間在8ms以內,頻率抖動范圍為11.68kHz~11.69kHz,并且驅動效果較方波驅動更為理想,信號失真度為3.22%。
為評判驅動電路的性能優(yōu)劣,本文又分別對方波驅動模式、正弦波驅動模式進行詳細的分析,對兩種驅動模式的驅動電路分別進行仿真,并將仿真結
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