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微机械音叉陀螺接口电路研究

刘显学  
【摘要】:利用MEMS(微电子机械系统)技术作为加工手段的微机械陀螺与传统陀螺相比具有微型化、可集成和批量生产等优点,在众多领域有着广阔的应用前景。本论文主要针对静电驱动电容检测音叉式微机械陀螺的接口电路的相关理论和实现进行了研究。主要内容如下: 1.根据微机械陀螺的工作原理,建立其动力学模型。初步设计驱动电路及检测电路,建立其数学模型,并结合微陀螺模型利用Matlab进行行为级仿真,分析微陀螺特性及电路的可行性,优化电路结构。 2.研究设计了微机械陀螺驱动电路,利用锁相环对质量块谐振频率进行跟踪、自动增益控制器稳定质量块振幅。制作了PCB电路板并对电路进行调试,实现了设计目标。 3.研究设计了微机械陀螺检测电路,采用锁定放大器对微小电容进行检测。制作了PCB电路板,测试表明电路可以实现对fF量级动态电容变化量的检测。


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