五階低噪聲ΣΔ加速度計(jì)接口電路設(shè)計(jì).pdf

1、微加速度計(jì)被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、醫(yī)療器械行業(yè)與航空宇航等領(lǐng)域。通過將電容式微加速度計(jì)引入ΣΔ閉環(huán)系統(tǒng)中，可以直接獲得加速度信號的數(shù)字輸出。正是由于這一優(yōu)勢，ΣΔ加速度計(jì)已經(jīng)成為了近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。高階ΣΔ機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不能提供足夠自由度以及機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較大的工藝誤差。
　　本文在建立了加速度計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)離散模型的基礎(chǔ)上，對比分析了常見ΣΔ機(jī)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，分別提出了不受自由度限制的單反饋

2、和多反饋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。仿照ΣΔ電學(xué)調(diào)制器的設(shè)計(jì)方法，給出一種詳細(xì)的高階ΣΔ機(jī)電系統(tǒng)的系統(tǒng)級設(shè)計(jì)流程。按照所提出的流程，設(shè)計(jì)了五階ΣΔ加速度計(jì)系統(tǒng)。通過理論上的對比分析以及軟件仿真，得到多反饋結(jié)構(gòu)在機(jī)械結(jié)構(gòu)誤差容忍度和穩(wěn)定性方面優(yōu)于單反饋系統(tǒng)的結(jié)論。采用多反饋結(jié)構(gòu)方案，在Matlab動(dòng)態(tài)仿真環(huán)境Simulink下仿真得到系統(tǒng)在滿量程下輸出信號的信噪比可達(dá)124dB，信號帶寬內(nèi)噪聲水平在-160dB以下。按照系統(tǒng)模型，通過合理的設(shè)計(jì)時(shí)序，給出了