大量程加速度計讀出電路研究與設(shè)計.pdf

1、鑒于國內(nèi)所研究的加速度傳感器理論值較大,而實際所測加速度值較小的現(xiàn)狀,本文設(shè)計了一種應(yīng)用于閉環(huán)模式的電容式加速度傳感器的讀出電路,利用了靜電力反饋及調(diào)制解調(diào)等原理改善了讀出電路的性能,從而大大提高了讀出電路的量程。 論文首先分析了讀出電路的原理,比較了讀出電路的開環(huán)模式和閉環(huán)模式這兩種狀態(tài)之后,選取了閉環(huán)工作模式的讀出電路,并且推導(dǎo)出了此時讀出電路的量程。 然后,完成了對讀出電路各模塊的設(shè)計。前置運算放大器的實現(xiàn)對信號的

2、預(yù)放大,濾波器采用開關(guān)電容的方式實現(xiàn),輸出放大器采用大輸出擺幅的兩級運放,并利用米勒電容和調(diào)零電阻的補償技術(shù)使運放具有好的頻域特性。 其次,分析了讀出電路主要單元的噪聲機制,并針對噪聲原理采用了降低和消除噪聲的方法。通過調(diào)制解調(diào)的方式濾除低頻噪聲,并對調(diào)制解調(diào)進行了頻域分析。 最后,利用Cadence基于SMIC 0.35μm 5V的工藝庫對讀出電路各模塊及整體電路進行了仿真。根據(jù)仿真結(jié)果,各個模塊都達到了系統(tǒng)指標。濾波