微陀螺接口ASIC全差分濾波器的設(shè)計(jì).pdf

1、微陀螺是用來(lái)測(cè)量物體相對(duì)慣性空間轉(zhuǎn)角或角速度的傳感器，微陀螺以其體積小、重量輕、成本低、可批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)在軍事、民用方面都有著巨大的應(yīng)用潛力，因此，微陀螺接口ASIC的設(shè)計(jì)也成為各國(guó)的研究熱點(diǎn)之一。濾波器是微陀螺接口ASIC中的重要組成部分，設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的濾波器具有重要的意義。
　　依據(jù)科里奧利力原理，本文分析了振動(dòng)式微陀螺及其接口ASIC的工作原理，給出了濾波器的原理及其在微陀螺接口ASIC中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了應(yīng)用于微陀螺檢測(cè)電路的

2、全差分濾波器，最后將全差分濾波器帶入到微陀螺檢測(cè)整體電路中進(jìn)行仿真。
　　在微陀螺的差分檢測(cè)電路中，需要兩次低通濾波，分別濾除高頻載波信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)。為了降低環(huán)境因素對(duì)濾波器的影響，本文設(shè)計(jì)了全差分跨導(dǎo)(Gm)運(yùn)放和全差分跨導(dǎo)-電容(Gm-C)低通濾波器。跨導(dǎo)運(yùn)放的跨導(dǎo)值可以方便的進(jìn)行調(diào)節(jié)，利用這一點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了Gm-C低通濾波器的截止頻率自動(dòng)調(diào)諧電路，仿真結(jié)果表明，接入調(diào)諧電路后，濾波器的截止頻率更加穩(wěn)定，頻率特性也明顯提高。<

3、br>　　本文設(shè)計(jì)了平衡運(yùn)放和R-MOSFET-C全差分高通濾波器。微陀螺的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)檢測(cè)端的耦合信號(hào)的頻率與驅(qū)動(dòng)頻率相同，所以在檢測(cè)中會(huì)形成很大的耦合誤差。因此，需要利用高通濾波器消除這些耦合誤差和低頻噪聲，之后再進(jìn)行解調(diào)濾波，從而得到角速度信號(hào)。
　　經(jīng)過(guò)Hspice仿真，得到截止頻率分別為5.50kHz和135Hz兩種低通濾波器，對(duì)高頻載波和驅(qū)動(dòng)信號(hào)的衰減分別為41.77dB和40.122dB。兩次濾波的諧波失真分別為0.1