mems陀螺器件与驱动电路的相位关系研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。MEMS陀螺器件与驱动电路的相位关系研究　　摘要：为了指导高性能MEMS陀螺的驱动电路设计，针对MEMS陀螺器件与外围驱动电路之间存在的“激励电压、静电力、质量块位移、检测电容变化、检测电流、检测电压”五次信号转换进行了详细研究，获得了确切的相位关系，建立传输函数模型。最终根据推得的总体相位关系，设计并实现了一款基于锁相技术的

2、闭环驱动电路。测试结果表明，MEMS陀螺系统能在3s内可靠起振且无振铃，稳定振荡频率为kHz，稳定振荡幅度为V。该测试结果验证了此相位关系研究的必要性与正确性，此研究同样适用于其他静电驱动、电容检测式MEMS传感器。　　关键词：MEMS传感器；MEMS陀螺；驱动电路；接口电路；相位关系；锁相环　　中图分类号：?34；；文献标识码：A文章编号：1004?373X06?0100?04　　Abstract：Toguidethedrivecircuitdesignofhigh?performancemicro

3、?electro?mechanicalsystemgyroscope，fivesignalconversionsofexcitationvoltage，electrostaticforce，massblockdisplacement，detectioncapacitancevariation，detectioncurrent，anddetectionvoltagebetweenMEMS为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动

4、，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。gyroscopedeviceandperipheraldrivecircuitareresearchedindetailtoobtainspecificphaserelationshipsandbuiltthetransferfunctionmodel.Ac

5、losed?loopdrivecircuitbasedonphaselocktechniqueisdesignedandimplemented.Testresultsshowthatstart?uposcillationtimeofMEMSgyroscopesystemislessthan3swithoutanyringing，stableoscillationfrequencyiskHz，andstableoscillationamplitudeisV.Theseresultsverifythene

6、cessityandcorrectnessofphaserelationshipresearch，whichcanbealsoappliedtootherMEMSsensorsbasedonelectrostaticdriveandcapacitancedetection.　　Keywords：MEMSsensor；MEMSgyroscope；drivecircuit；interfacecircuit；phaserelationship；phase?lockedloop　　0引言　　相对于传统陀螺，M

7、EMS为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。陀螺具有低功耗、小尺寸、低成本等优势，在宇航工业、汽车电子和消费电子等领域拥有广阔的应用价值[1]。MEMS陀螺是一种测量角速度的力学传

8、感器，其工作前提是驱动模态能稳定振荡起来。这就需要合适的外部驱动电路[2]。而外部电路属于电学域，MEMS器件属于力学域，不同能量域之间的转换对应着信号形式的转换。在驱动电极，可以构建激励电压、力和位移的关系；在检测电极，可以构建位移、电容变化和电流的关系。外部跨阻放大器再将电流转换为电压。因此MEMS器件和外围电路间存在电压、力、位移、电容变化、电流、电压五次信号转换过程。研究这五次转换过程，推导其相位关系，对设计高性能驱动电路以及整体测控电路都极其重