大量程加速度計(jì)讀出電路研究與設(shè)計(jì).pdf

1、鑒于國(guó)內(nèi)所研究的加速度傳感器理論值較大,而實(shí)際所測(cè)加速度值較小的現(xiàn)狀,本文設(shè)計(jì)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(kāi)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(shí)讀出電路的量程。 然后,完成了對(duì)讀出電路各模塊的設(shè)計(jì)。前置運(yùn)算放大器的實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的

2、預(yù)放大,濾波器采用開(kāi)關(guān)電容的方式實(shí)現(xiàn),輸出放大器采用大輸出擺幅的兩級(jí)運(yùn)放,并利用米勒電容和調(diào)零電阻的補(bǔ)償技術(shù)使運(yùn)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(jī)制,并針對(duì)噪聲原理采用了降低和消除噪聲的方法。通過(guò)調(diào)制解調(diào)的方式濾除低頻噪聲,并對(duì)調(diào)制解調(diào)進(jìn)行了頻域分析。 最后,利用Cadence基于SMIC 0.35μm 5V的工藝庫(kù)對(duì)讀出電路各模塊及整體電路進(jìn)行了仿真。根據(jù)仿真結(jié)果,各個(gè)模塊都達(dá)到了系統(tǒng)指標(biāo)。濾波