微机械角速率传感器CMOS闭环驱动电路
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- 2021-04-27
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为解决微机械角速率传感器的驱动信号对检测电极的耦合问题,提出一种基于电压频率调制闭环静电力驱动方法.该方法将驱动电压调制到高频,有效地将机械谐振频率与电压驱动频率分离,同时不改变驱动静电力的相位与频率.采用自动增益控制电路使得闭环驱动幅值非稳定性为0.01%,片上集成跨阻放大器可实现1 aF/sqrt(Hz)电容变化测量.闭环驱动电路采用18 V高压N阱CMOS工艺设计,芯片面积18.9 mm2.在±9 V电源条件下,角速率传感器输出刻度因子10 mV.((°).s-1)-1,线性度0.3%,偏置稳定性190((°)/h).测试结果表明,该方法在机械表头常压封装下(品质因子为80),无需后续电路相位调整,即能有效的实现传感器的闭环自激驱动.
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