連續(xù)時間閉環(huán)微加速度計接口ASIC的設計.pdf

1、微機械加速度計常見于各種慣性導航器件中。它的主要特點是體積小易于集成且功耗較低，因此被廣泛應用在振動檢測系統(tǒng)當中。為了進一步地提高加速度計性能，人們通常采用靜電力反饋的方法來增加微加速度計的帶寬、線性度以及動態(tài)范圍。本論文在對閉環(huán)微加速度計基本原理進行深入分析后，設計并完成了連續(xù)時間閉環(huán)微加速度計接口的ASIC設計。該設計基于0.5μm CMOS工藝參數。
　　本文首先根據理想動力學方程和微加速度計結構參數建立了微加速度計機械結構

2、的等效數學模型和線性系統(tǒng)模型。同時為了加深對整個系統(tǒng)的理解，對其進行了傳遞函數的推導，并以該傳遞函數為基礎分析了閉環(huán)加速度計的動態(tài)特性，驗證了閉環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)設計的正確性。閉環(huán)微加速度計的接口電路主要包含電荷敏感放大器、高通濾波、開關相敏解調、低通濾波和比例比例-積分-微分控制器（PID）等模塊。
　　本文為了減小系統(tǒng)噪聲，對反饋信號的作用點進行了改善設計，令解調后的電壓信號作用在第一級電荷敏感放大器的同相輸入端。通過這種反饋方式，可