本文關(guān)鍵詞：電容檢測式硅微陀螺敏感信號讀出電路性能研究

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【摘要】：硅微陀螺是基于微機(jī)械加工工藝制作而成的用于測量運動物體角速度的重要慣性器件,被廣泛用于航天航空、交通以及民用消費類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域,特別是電容檢測式硅微陀螺因其高性價比,小體積,易集成等優(yōu)勢成為近期研究熱點。對于電容檢測式硅微陀螺而言,其敏感電容信號的輸出直接決定著它的性能優(yōu)劣。因此,硅微陀螺敏感電容信號讀出電路是高精度陀螺研究的重要內(nèi)容之一。本文基于硅微陀螺電容檢測原理,針對電容檢測式硅微陀螺敏感信號讀出電路展開研究。在對比分析敏感電容信號提取典型電路結(jié)構(gòu)的性能特性基礎(chǔ)上,提出以電荷放大器為核心的差分調(diào)制敏感信號讀出電路,設(shè)計了差分調(diào)制電路、信號解調(diào)電路以及濾波放大電路,分析各電路模塊的工作原理及電學(xué)特性,并建立電路非理想因素噪聲模型,從元件選擇、參數(shù)設(shè)置、PCB布局布線等多方面進(jìn)行了綜合優(yōu)化。在無信號輸入條件下,通過低頻動態(tài)信號分析儀35670A對差分調(diào)制敏感信號讀出電路噪聲性能進(jìn)行測試,測試結(jié)果表明該電路輸出電壓噪聲為-116.244dBV/(?),等效電容分辨率為1.16×1910-F/(?),能基本滿足硅微陀螺高精度測試性能的要求。
【關(guān)鍵詞】：硅微陀螺 電容檢測電路 差分調(diào)制 噪聲分析
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH824.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景和意義8-9
• 1.2 硅微陀螺及敏感信號讀出電路國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)安排12-14
• 第二章 硅微陀螺敏感電容信號提取方法14-28
• 2.1 硅微陀螺敏感檢測電容14-16
• 2.2 敏感電容信號提取典型電路結(jié)構(gòu)16-24
• 2.2.1 開關(guān)電容17-19
• 2.2.2 電荷放大器19-21
• 2.2.3 跨阻放大器21-24
• 2.3 弱信號提取電路中的噪聲問題24-26
• 2.4 典型信號讀出電路26-27
• 2.5 小結(jié)27-28
• 第三章 采用差分調(diào)制技術(shù)的敏感檢測電容信號電路28-36
• 3.1 差分調(diào)制與抗干擾技術(shù)弱信號提取電路28
• 3.2 差分調(diào)制電路28-30
• 3.3 信號解調(diào)電路30-33
• 3.4 濾波放大電路33-35
• 3.5 小結(jié)35-36
• 第四章 敏感信號讀出電路的優(yōu)化設(shè)計技術(shù)36-51
• 4.1 基于電荷放大器的低噪聲電路設(shè)計技術(shù)36-41
• 4.2 差分調(diào)制敏感信號讀出電路優(yōu)化41-50
• 4.2.1 信號讀出電路噪聲特性與優(yōu)化41-46
• 4.2.2 電路元件及參數(shù)選擇46-47
• 4.2.3 PCB板布局布線47-50
• 4.3 小結(jié)50-51
• 第五章 性能測試與分析51-55
• 5.1 測試方案51-52
• 5.2 測試結(jié)果與分析52-54
• 5.3 小結(jié)54-55
• 第六章 總結(jié)與展望55-57
• 6.1 總結(jié)55-56
• 6.2 展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 發(fā)表論文、專利情況61-62
• 附錄62-64
• 致謝64-65

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1 單光寶;楊銀堂;劉佑寶;朱樟明;;硅微陀螺儀的建模[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報;2007年02期

2 吉訓(xùn)生;王壽榮;;硅微陀螺漂移數(shù)據(jù)濾波方法研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2008年02期

3 肖定邦;侯占強(qiáng);滿海鷗;吳學(xué)忠;李圣怡;;微陀螺閉環(huán)驅(qū)動方法[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2009年03期

4 王雄;肖定邦;周澤龍;陳志華;吳學(xué)忠;李圣怡;;新型搖擺質(zhì)量微陀螺的設(shè)計與制作(英文)[J];納米技術(shù)與精密工程;2011年05期

5 謝立強(qiáng);邢建春;董培濤;吳學(xué)忠;;石英微陀螺的驅(qū)動控制方法研究[J];兵工學(xué)報;2013年06期

6 吳校生,陳文元,張衛(wèi)平;磁懸浮轉(zhuǎn)子微陀螺及其懸浮力與穩(wěn)定性的分析[J];傳感器技術(shù);2003年12期

7 劉宗林,李圣怡,吳學(xué)忠;解耦型靜電力閉環(huán)微陀螺[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2005年02期

8 崔峰;蘇宇鋒;張衛(wèi)平;吳校生;陳文元;趙小林;;靜電懸浮轉(zhuǎn)子微陀螺及其關(guān)鍵技術(shù)[J];中國慣性技術(shù)學(xué)報;2005年06期

9 黃曉剛;劉武;邵詩逸;陳文元;張衛(wèi)平;;磁懸浮轉(zhuǎn)子微陀螺電容結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];傳感器與微系統(tǒng);2006年01期

10 邵詩逸;黃曉剛;劉武;陳文元;;磁懸浮轉(zhuǎn)子微陀螺旋轉(zhuǎn)驅(qū)動方式研究[J];微電子學(xué);2006年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 范京;張福學(xué);;硅微陀螺自旋系統(tǒng)的盲信號處理[A];第十三屆全國信號處理學(xué)術(shù)年會（CCSP-2007）論文集[C];2007年

2 王安成;羅兵;吳美平;于化鵬;;硅微陀螺數(shù)字化雙閉環(huán)驅(qū)動控制方法[A];2010年慣性技術(shù) 發(fā)展動態(tài) 發(fā)展方向研討會文集[C];2010年

3 杜世宏;崔燕;;一種硅微陀螺儀的數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計[A];《制造業(yè)自動化與網(wǎng)絡(luò)化制造》學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2004年

4 杜世宏;崔燕;;一種硅微陀螺儀的數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計[A];先進(jìn)制造技術(shù)論壇暨第三屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)交流會論文集[C];2004年

5 李明輝;高世橋;;解耦型微陀螺儀的設(shè)計、制作與性能分析[A];2007'儀表，，自動化及先進(jìn)集成技術(shù)大會論文集（二）[C];2007年

6 嚴(yán)平;陳穎;;振動式微陀螺驅(qū)動的自動增益控制算法研究[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

7 嚴(yán)平;陳穎;;振動式微陀螺驅(qū)動的自動增益控制算法研究[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

8 楊東升;李邦元;王奇;;角速率微陀螺儀ADXRS401的原理與接口電路設(shè)計[A];航空裝備保障技術(shù)及發(fā)展——航空裝備保障技術(shù)專題研討會論文集[C];2006年

9 謝立強(qiáng);吳學(xué)忠;李圣怡;;相關(guān)檢測與自動增益控制在音叉式石英微陀螺中的應(yīng)用[A];中國微米、納米技術(shù)第七屆學(xué)術(shù)會年會論文集（一）[C];2005年

10 孫偉;何小元;;微陀螺運動圖像識別方法的比較與選擇[A];第十三屆全國實驗力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 見習(xí)記者 覃秘;華力創(chuàng)通 上馬硅微陀螺項目[N];上海證券報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 謝立強(qiáng);基于剪應(yīng)力檢測的新型石英微陀螺關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

2 蘇劍彬;蝶翼式硅微陀螺靜電力控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

3 王雄;搖擺質(zhì)量微陀螺關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

4 侯占強(qiáng);蝶翼式微陀螺零偏穩(wěn)定性提升關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

5 王冠石;電容式硅微陀螺接口ASIC芯片集成技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王浩旭;石英微陀螺結(jié)構(gòu)優(yōu)化與制造工藝研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

2 周澤龍;四葉片微陀螺結(jié)構(gòu)設(shè)計與加工工藝研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

3 柳小軍;基于FPGA的硅微陀螺儀數(shù)字測控電路關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京信息工程大學(xué);2015年

4 湯衛(wèi)豐;硅微陀螺接口分布參數(shù)建模及測控電路優(yōu)化設(shè)計[D];南京理工大學(xué);2015年

5 范晨;GNSS/MIMU組合導(dǎo)航中微陀螺g敏感性誤差分析與補(bǔ)償方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

6 王譜華;硅微陀螺溫度誤差機(jī)理研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

7 戴波;新型對稱全解耦的雙質(zhì)量硅微陀螺儀結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化[D];東南大學(xué);2015年

8 盧月娟;電容檢測式硅微陀螺敏感信號讀出電路性能研究[D];蘇州大學(xué);2016年

9 盧奕鵬;新型壓電式固態(tài)微陀螺的研究[D];上海交通大學(xué);2010年

10 滿海鷗;硅微陀螺的溫度特性研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

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