基于帶通ΣΔ調(diào)制器的微陀螺儀數(shù)模混合測控電路設(shè)計.pdf

1、隨著微陀螺儀性能的不斷提升，對接口電路的要求也不斷提升。與模擬接口電路相比，微陀螺儀接口電路的數(shù)字化設(shè)計可以增加電路的靈活性，減小復(fù)雜度。同時，接口電路的集成化設(shè)計可以降低電路面積，減小寄生參數(shù)的影響，提升系統(tǒng)精度。本文對基于帶通∑Δ調(diào)制器的微陀螺儀數(shù)?；旌向?qū)動回路進行系統(tǒng)級仿真，實現(xiàn)微陀螺儀驅(qū)動回路的數(shù)字化設(shè)計。同時，本文利用0.5umCMOS工藝完成微陀螺儀數(shù)?；旌想娐芳捌浒鎴D設(shè)計，電路模塊主要包含:開關(guān)電容CV接口電路，鎖相環(huán)電路

2、和四階帶通∑Δ調(diào)制器電路。
　　論文首先綜述了微陀螺儀接口電路的集成化、數(shù)字化設(shè)計的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，為深入進行微陀螺儀數(shù)模混合電路的機理分析，可行性論證提供有益的借鑒與指導。其次，本文簡要介紹了Nyquist模數(shù)轉(zhuǎn)換器和過采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理，并比較了低通∑Δ調(diào)制器和帶通∑Δ調(diào)制器的優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上，確定本文設(shè)計的四階帶通調(diào)制器的結(jié)構(gòu)為單環(huán)負反饋形式。
　　此外，本文對理想帶通∑Δ調(diào)制器模型進行了行為級建模及仿真，仿真

3、結(jié)果表明調(diào)制器模型的信噪比約為86.4dB，有效位數(shù)約為14位。另外，本文對調(diào)制器電路中各種非理想因素進行分析，建立了帶通調(diào)制器的非理想模型，確定電路設(shè)計最優(yōu)參數(shù)。本文還建立了基于帶通∑Δ調(diào)制器的微陀螺儀數(shù)?；旌向?qū)動回路系統(tǒng)模型，成功實現(xiàn)微陀螺儀數(shù)模混合驅(qū)動回路的數(shù)字閉環(huán)控制，仿真結(jié)果表明，微陀螺儀數(shù)?；旌蠝y控電路方案切實可行。本文還采用時鐘自鎖定技術(shù)，通過比較器和鎖相環(huán)電路對陀螺儀驅(qū)動模態(tài)振動信號進行倍頻，從而為帶通調(diào)制器提供系統(tǒng)采樣