電容式微機(jī)械陀螺自激驅(qū)動(dòng)ASIC電路設(shè)計(jì).pdf

1、隨著微電子工藝的發(fā)展，傳感器向著微型化設(shè)計(jì)發(fā)展。它們已經(jīng)影響著人們的生活。電容式微機(jī)械陀螺作為一種微傳感器，具有體積小、可靠性高、成本低、可批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)、航空航天、汽車、電子等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著科技的進(jìn)步，高性能微機(jī)械陀螺成為市場(chǎng)主要需求產(chǎn)品。但是采用分離器件實(shí)現(xiàn)的微陀螺接口電路是高性能微機(jī)械陀螺發(fā)展的主要瓶頸。同時(shí)，微機(jī)械陀螺驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)性能也影響著微機(jī)械陀螺的靈敏度和檢測(cè)精度。針對(duì)這些不足，本論文主要研究電容

2、式微機(jī)械陀螺驅(qū)動(dòng)電路ASIC設(shè)計(jì)。
　　在掌握微陀螺原理基礎(chǔ)上，本論文對(duì)微陀螺自激驅(qū)動(dòng)環(huán)路相位理論和幅度理論進(jìn)行分析。同時(shí)，建立微陀螺驅(qū)動(dòng)模態(tài)等效電學(xué)模型，并對(duì)它進(jìn)行交流小信號(hào)分析；結(jié)合鎖相環(huán)的特性，設(shè)計(jì)一種電容式微機(jī)械陀螺雙環(huán)路自激驅(qū)動(dòng)電路。
　　首先，利用simulink工具包建立微陀螺自激驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型，論證自激驅(qū)動(dòng)方案的可行性；其次，利用Hspice中的理想行為模型分別建立微陀螺AGC自激驅(qū)動(dòng)電路和雙環(huán)路自激驅(qū)動(dòng)電路理

3、想模型，并進(jìn)行仿真對(duì)比分析；再者，結(jié)合0.5μm工藝參數(shù)設(shè)計(jì)出微陀螺自激驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中具體電路模塊；最后，利用電路仿真工具Hspice對(duì)微陀螺雙環(huán)路自激驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行整體電路級(jí)仿真分析。
　　通過對(duì)微陀螺兩種自激驅(qū)動(dòng)電路理想模型仿真分析得出，相對(duì)于微陀螺AGC自激驅(qū)動(dòng)電路，雙環(huán)路自激驅(qū)動(dòng)電路建立穩(wěn)定振蕩時(shí)間縮短了30.77％，頻率穩(wěn)定性提高了67.28%；微陀螺雙環(huán)路自激驅(qū)動(dòng)電路級(jí)仿真結(jié)果顯示微陀螺雙環(huán)路自激驅(qū)動(dòng)電路穩(wěn)定振蕩建立時(shí)間為6