閉環(huán)電容式微加速度計(jì)接口ASIC研究.pdf

1、本論文在深入分析閉環(huán)加速度計(jì)基本原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合本MEMS中心設(shè)計(jì)加速度計(jì)的經(jīng)驗(yàn),利用華潤(rùn)上華CSMC0.5μmDPDM工藝模型參數(shù)設(shè)計(jì)完成了閉環(huán)加速度計(jì)信號(hào)處理電路。閉環(huán)加速度計(jì)信號(hào)處理電路主要包含兩部分:模擬部分與數(shù)字部分。模擬部分包含控制開關(guān)電路、驅(qū)動(dòng)電路、前級(jí)運(yùn)算放大器、采樣保持電路、相位調(diào)節(jié)電路、單位增益緩沖器、基準(zhǔn)電流源、電容補(bǔ)償陣列、開關(guān)電壓轉(zhuǎn)換電路。電容陣列的采用,可以在一定程度上彌補(bǔ)由于工藝偏差造成的差分電容容值偏差

2、。電容補(bǔ)償陣列在沒有加速度敏感部分的條件下,也能夠驗(yàn)證整體電路的功能。數(shù)字部分包含環(huán)形振蕩器、分頻器、組合邏輯門、非交疊時(shí)鐘產(chǎn)生電路。通過數(shù)字部分產(chǎn)生了8組不同相位的時(shí)序控制信號(hào),各時(shí)序信號(hào)之間未發(fā)生時(shí)鐘交疊。通過數(shù)字電路控制開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷,加速度系統(tǒng)處于不同狀態(tài)。數(shù)字電路的時(shí)鐘是2MHz,一個(gè)完整的工作周期由32個(gè)狀態(tài)組成。每個(gè)周期是由三個(gè)相位組成:檢測(cè)相位,采樣相位,力反饋相位。每個(gè)周期始于力反饋相位結(jié)束處與檢測(cè)相位的開始處。整體