專利名稱：高線性σ-δ閉環(huán)加速度計接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明適用于MEMS慣性器件領(lǐng)域，涉及一種高線性Σ-Λ閉環(huán)加速度計接口電路。
背景技術(shù)：
在MEMS慣性器件領(lǐng)域，由于集合了 MEMS工藝和IC工藝為一體的技術(shù)優(yōu)勢，電容式微機(jī)械加速度傳感器得到非常廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。在現(xiàn)有的各種高階微機(jī)械Σ-△加速度計接口電路中，當(dāng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的低頻增益較低時，由于接口電路的固有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致環(huán)路增益較低，降低了閉環(huán)應(yīng)用的效果。系統(tǒng)環(huán)路增益較低會導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)質(zhì)量塊位移增大，提高了電荷轉(zhuǎn)換過程的非線性，增加了系統(tǒng)輸出的諧波分量，降低了系統(tǒng)的性能，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。目前Σ-Λ閉環(huán)加速度計接口電路的報道主要集中于差分的電路結(jié)構(gòu)，由于其固有的類似反饋式調(diào)制器結(jié)構(gòu)，其只能滿足特定的高低頻增益機(jī)械結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決目前的Σ-Λ閉環(huán)加速度計接口電路固有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致環(huán)路增益較低，機(jī)械結(jié)構(gòu)質(zhì)量塊位移大，電荷轉(zhuǎn)換過程的非線性高，系統(tǒng)輸出的諧波分量較大，不適用于低頻增益不高的機(jī)械結(jié)構(gòu)的問題，提供了一種高線性Σ-Λ閉環(huán)加速度計接口電路。本發(fā)明是一種高線性Σ-Λ閉環(huán)加速度計接口電路，它包括電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路、相位補(bǔ)償電路、第一級積分器電路、第二級積分器電路、求和電路、比較器；微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)的輸出端與電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路的輸入端相連；電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路的輸出端與相位補(bǔ)償電路的輸入端相連；相位補(bǔ)償電路的輸出端與第一級積分器電路的輸入端、求和電路的第一輸入端相連；第一級積分器電路的輸出端與第二級積分器電路的 輸入端、求和電路的第二輸入端相連；第二級積分器電路的輸出端與求和電路的第三輸入端相連；求和電路的輸出端與比較器的輸入端相連；比較器的輸出端與微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)的質(zhì)量塊反饋端相連；比較器的輸出端輸出系統(tǒng)位流信號；所述電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路由開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3、開關(guān)S4、電容Cf、電容Cl、電容C2、運(yùn)算放大器0Ρ1、運(yùn)算放大器0Ρ2組成；開關(guān)SI的一端是電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路的輸入端；開關(guān)SI的另一端與運(yùn)算放大器OPl的反向輸入端、開關(guān)S2的一端、電容Cf的一端都相連；運(yùn)算放大器OPl的同向輸入端接地；運(yùn)算放大器OPl的輸出端、開關(guān)S2的另一端、電容Cf的另一端都與電容Cl的一端相連；電容Cl的另一端與開關(guān)S3的一端、開關(guān)S4的一端都相連；開關(guān)S3的另一端接地；開關(guān)S4的另一端與電容C2的一端、運(yùn)算放大器0Ρ2的同向輸入端都相連；電容C2的另一端接地；運(yùn)算放大器0Ρ2的反向輸入端與運(yùn)算放大器0Ρ2的輸出端相連為電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路的輸出端；相位補(bǔ)償器由運(yùn)算放大器、開關(guān)、電容網(wǎng)絡(luò)組成，開關(guān)S5實(shí)現(xiàn)信號的采樣，開關(guān)S6實(shí)現(xiàn)積分電容的復(fù)位，開關(guān)S7實(shí)現(xiàn)信號的積分，形成一個低頻的零點(diǎn)，從而對高階系統(tǒng)進(jìn)行相位補(bǔ)償，相位補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)的離散域傳遞函數(shù)如下式所示:
H {z} = 1-HZ-1
式中的α由開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)的采樣電容和積分電容的比值確定；第一級積分器電路由開關(guān)S81、開關(guān)S82、開關(guān)S91、開關(guān)S92、電容C6、電容C7、運(yùn)算放大器0Ρ3組成；開關(guān)S81的一端是第一級積分器電路的輸入端；開關(guān)S81的另一端與開關(guān)S91的一端、電容C6的一端都相連；開關(guān)S91的另一端接地；電容C6的另一端與開關(guān)S82的一端、開關(guān)S92的一端相連；開關(guān)S82的另一端接地；開關(guān)S92的另一端與運(yùn)算放大器0Ρ3的反向輸入端、電容C7的一端都相連；運(yùn)算放大器0Ρ3的正向輸入端接地；電容C7的另一端、運(yùn)算放大器0Ρ3的輸出端相連為第一級積分器電路的輸出端；第二級積分器電路由開關(guān)S83、開關(guān)S84、開關(guān)S93、開關(guān)S94、電容CS、電容C9、運(yùn)算放大器0Ρ4組成；開關(guān)S83的一端為第二級積分器電路的輸入端；開關(guān)S83的另一端與開關(guān)S93的一端、電容C8的一端都相連；開關(guān)S93另一端接地；電容C8的另一端與開關(guān)S84的一端、開關(guān)S94的一端都相連；開關(guān)S84的另一端接地；開關(guān)S94的另一端與運(yùn)算放大器0Ρ4的反向輸入端、電容C9的一端都相連；運(yùn)算放大器0Ρ4的正向輸入端接地；電容C9的另一端與運(yùn)算放大器0Ρ4的輸出端相連為第二級積分器電路的輸出端；求和電路由開關(guān)S85、開關(guān)S86、開關(guān)S87、開關(guān)S88、開關(guān)S95、開關(guān)S96、開關(guān)S97、電容CIO、電容C11、電容C12組成；開關(guān)S85的一端為求和電路的第一輸入端；開關(guān)S86的一端為求和電路的第二輸入端；開關(guān)S87的一端為求和電路的第三輸入端；S87的另一端與開關(guān)S97的一端、電容C12的一端都相連；開關(guān)S97的另一端接地；開關(guān)S86的另一端與開關(guān)S96的一端、電容Cll的一端都相連；開關(guān)S96的另一端接地；開關(guān)S85的另一端與開關(guān)S95的一端、電容ClO的一端都相連；開關(guān)S95的另一端接地；電容ClO的另一端、電容Cll的另一端、電容C12的另一端都與開關(guān)S88的一端相連為求和電路105的輸出端；開關(guān)S88的另一端接地；綜上 所述，所有開關(guān)的控制步驟如下:
第一步，開關(guān)SI先閉合然后斷開，同時S2閉合，電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路進(jìn)行檢測準(zhǔn)備階段后S2斷開；
第二步，開關(guān)S3閉合，此時S4斷開，此時電容Cl上存儲噪聲電壓，然后開關(guān)S3斷開，開關(guān)S4閉合，檢測出信號。S4開關(guān)時序跟S3相反；
第三步，開關(guān)S5、開關(guān)S6、開關(guān)S7依次閉合，開關(guān)S5與開關(guān)S81、開關(guān)S82、開關(guān)S83、開關(guān)S84、開關(guān)S85、開關(guān)S86、開關(guān)S87、開關(guān)S88的時序都相同，實(shí)現(xiàn)信號的采樣；開關(guān)S6實(shí)現(xiàn)積分電容的復(fù)位，形成一個低頻的零點(diǎn)，從而對高階系統(tǒng)進(jìn)行相位補(bǔ)償，開關(guān)S7與開關(guān)S91、開關(guān)S92、開關(guān)S93、開關(guān)S94、開關(guān)S95、開關(guān)S96、開關(guān)S97時序相同，實(shí)現(xiàn)/[目號的積分；
第四步，積分器和求和電路進(jìn)行積分與求和復(fù)位操作；
第五步，比較器106內(nèi)開關(guān)clkp與開關(guān)clkn時序相反，比較器將輸出反饋給微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)，此過程不斷循環(huán)下去。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明采用了一種類似前饋式調(diào)制器結(jié)構(gòu)，在采用前置相位補(bǔ)償，保證聞階系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，大大提聞了接口電路部分的環(huán)路增益，使得接口電路在和具有較低低頻增益的機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)成加速度計系統(tǒng)時也具有較大的環(huán)路增益，提高了系統(tǒng)的線性度，提升了系統(tǒng)的性能，并且拓寬了接口電路的兼容性。


圖1是本發(fā)明的原理框圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路101、相位補(bǔ)償電路102、第一級積分器電路103、第二級積分器電路104、求和電路105、比較器106 ;微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)100的輸出端與電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路101的輸入端相連；電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路101的輸出端與相位補(bǔ)償電路102的輸入端相連；相位補(bǔ)償電路102的輸出端與第一級積分器電路103的輸入端、求和電路105的第一輸入端相連；第一級積分器電路103的輸出端與第二級積分器電路104的輸入端、求和電路105的第二輸入端相連；第二級積分器電路104的輸出端與求和電路105的第三輸入端相連；求和電路105的輸出端與比較器106的輸入端相連；比較器106的輸出端與微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)100的質(zhì)量塊反饋端相連；比較器106的輸出端輸出系統(tǒng)位流信號；所述電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路101由開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3、開關(guān)S4、電容Cf、電容Cl、電容C2、運(yùn)算放大器0P1、運(yùn)算放大器0P2組成；開關(guān)SI的一端是電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路101的輸入端；開關(guān)SI的另一端與運(yùn)算放大器OPl的反向輸入端、開關(guān)S2的一端、電容Cf的一端都相連；運(yùn)算放大器OPl的同向輸入端接地；運(yùn)算放大器OPl的輸出端、開關(guān)S2的另一端、電容Cf的另一端都與電容Cl的一端相連；電容Cl的另一端與開關(guān)S3的一端、開關(guān)S4的一端都相連；開關(guān)S3的另一端接地；開關(guān)S4的另一端與電容C2的一端、運(yùn)算放大器0P2的同向輸入端都相連；電容C2的另一端接地；運(yùn)算放大器0P2的反向輸入端與運(yùn)算放大器0P2的輸出端相連為電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路101的輸出端；相位補(bǔ)償器102由運(yùn)算放大器、開關(guān)、電容網(wǎng)絡(luò)組成，開關(guān)S5實(shí)現(xiàn)信號的采樣，開關(guān)S6實(shí)現(xiàn)積分電容的復(fù)位，形成一個低頻的零點(diǎn)，從而對高階系統(tǒng)進(jìn)行相位補(bǔ)償，開關(guān)S7實(shí)現(xiàn)信號的積分，相位補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)的離散域傳遞函數(shù)如下式所示:
H(z) = I1— az-l
式中的α由開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)的采樣電容和積分電容的比值確定；第一級積分器電路103由開關(guān)S81、開關(guān)S82、開關(guān)S91、開關(guān)S92、電容C6、電容C7、運(yùn)算放大器0Ρ3組成；開關(guān)S81的一端是第一級積分器電路103的輸入端；開關(guān)S81的另一端與開關(guān)S91的一端、電容C6的一端都相連；開關(guān)S91的另一端接地；電容C6的另一端與開關(guān)S82的一端、開關(guān)S92的一端相連；開關(guān)S82的另一端接地；開關(guān)S92的另一端與運(yùn)算放大器0Ρ3的反向輸入端、電容C7的一端都相連；運(yùn)算放大器0Ρ3的正向輸入端接地；電容C7的另一端、運(yùn)算放大器0Ρ3的輸出端相連為第一級積分器電路103的輸出端；第二級積分器電路104由開關(guān)S83、開關(guān)
S84、開關(guān)S93、開關(guān)S94、電容C8、電容C9、運(yùn)算放大器0Ρ4組成；開關(guān)S83的一端為第二級積分器電路104的輸入端；開關(guān)S83的另一端與開關(guān)S93的一端、電容C8的一端都相連；開關(guān)S93另一端接地；電容C8的另一端與開關(guān)S84的一端、開關(guān)S94的一端都相連；開關(guān)S84的另一端接地；開關(guān)S94的另一端與運(yùn)算放大器0Ρ4的反向輸入端、電容C9的一端都相連；運(yùn)算放大器0Ρ4的正向輸入端接地；電容C9的另一端與運(yùn)算放大器0Ρ4的輸出端相連為第二級積分器電路104的輸出端；求和電路105由開關(guān)S85、開關(guān)S86、開關(guān)S87、開關(guān)S88、開關(guān)S95、開關(guān)S96、開關(guān)S97、電容C10、電容C11、電容C12組成；開關(guān)S85的一端為求和電路105的第一輸入端；開關(guān)S86的一端為求和電路105的第二輸入端；開關(guān)S87的一端為求和電路105的第三輸入端；S87的另一端與開關(guān)S97的一端、電容C12的一端都相連；開關(guān)S97的另一端接地；開關(guān)S86的另一端與開關(guān)S96的一端、電容Cll的一端都相連；開關(guān)S96的另一端接地；開關(guān)S85的另一端與開關(guān)S95的一端、電容ClO的一端都相連；開關(guān)S95的另一端接地；電容ClO的另一端、電容Cll的另一端、電容C12的另一端都與開關(guān)S88的一端相連為求和電路105的輸出端；開關(guān)S88的另一端接地；綜上所述，所有開關(guān)的控制步驟如下:
第一步，開關(guān)SI先閉合然后斷開，同時S2閉合，電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路(101)進(jìn)行檢測準(zhǔn)備階段后S2斷開；
第二步，開關(guān)S3閉合，此時S4斷開，此時電容Cl上存儲噪聲電壓，然后開關(guān)S3斷開，開關(guān)S4閉合，檢測出信號。S4開關(guān)時序跟S3相反；
第三步，開關(guān)S5、開關(guān)S6、開關(guān)S7依次閉合，開關(guān)S5與開關(guān)S81、開關(guān)S82、開關(guān)S83、開關(guān)S84、開關(guān)S85、開關(guān)S86、開關(guān)S87、開關(guān)S88的時序都相同，實(shí)現(xiàn)信號的采樣；開關(guān)S6實(shí)現(xiàn)積分電容的復(fù)位，形成一個低頻的零點(diǎn)，從而對高階系統(tǒng)進(jìn)行相位補(bǔ)償，開關(guān)S7與開關(guān)S91、開關(guān)S92、開關(guān)S93、開關(guān)S94、開關(guān)S95、開關(guān)S96、開關(guān)S97時序相同，實(shí)現(xiàn)/[目號的積分；
第四步，積分器和求和電路進(jìn)行積分與求和復(fù)位操作；
第五步，比較器106內(nèi)開關(guān)clkp與開關(guān)clkn時序相反，比較器106將輸出反饋給微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)100，此過程不斷循環(huán)下去。工作原 理:微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)100的等效加速度信號輸出端和反饋端都在該結(jié)構(gòu)的質(zhì)量塊上。電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路101由運(yùn)算放大器0P1、0P2，開關(guān)S1、S2、S3、S4以及電容Cl、C2、Cf組成，通過開關(guān)控制來實(shí)現(xiàn)電荷信號的調(diào)制，電荷電壓轉(zhuǎn)換和噪聲消除。相位補(bǔ)償器102由運(yùn)算放大器、開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)組成，由開關(guān)S5、S6、S7控制實(shí)現(xiàn)對高階系統(tǒng)的前置相位補(bǔ)償，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第一級積分器103、第二級積分器104均由運(yùn)算放大器和開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)組成，在多項(xiàng)不交疊時鐘的控制下分別對前級信號進(jìn)行采樣和積分過程。求和單元105由開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)組成，求和單元105在不交疊時鐘的控制下分別進(jìn)行求和和復(fù)位操作。比較器106由動態(tài)比較器和鎖存器組成，比較器106在兩相不交疊時鐘的控制下分別進(jìn)行比較和保持操作。
權(quán)利要求
1.高線性Σ-Λ閉環(huán)加速度計接口電路，其特征在于它包括電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路(101)、相位補(bǔ)償電路(102)、第一級積分器電路(103)、第二級積分器電路(104)、求和電路(105)、比較器(106);微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)(100)的輸出端與電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路(101)的輸入端相連；電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路(101)的輸出端與相位補(bǔ)償電路(102)的輸入端相連；相位補(bǔ)償電路(102)的輸出端與第一級積分器電路(103)的輸入端、求和電路(105)的第一輸入端相連；第一級積分器電路(103)的輸出端與第二級積分器電路(104)的輸入端、求和電路(105)的第二輸入端相連；第二級積分器電路(104)的輸出端與求和電路(105)的第三輸入端相連；求和電路(105)的輸出端與比較器(106)的輸入端相連；比較器(106)的輸出端與微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)(100)的質(zhì)量塊反饋端相連；比較器(106)的輸出端輸出系統(tǒng)位流信號；所述電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路(101)由開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3、開關(guān)S4、電容Cf、電容Cl、電容C2、運(yùn)算放大器ΟΡ1、運(yùn)算放大器ΟΡ2組成；開關(guān)SI的一端是電荷檢測\相關(guān)雙米樣保持電路(101)的輸入端；開關(guān)SI的另一端與運(yùn)算放大器OPl的反向輸入端、開關(guān)S2的一端、電容Cf的一端都相連；運(yùn)算放大器OPl的同向輸入端接地；運(yùn)算放大器OPl的輸出端、開關(guān)S2的另一端、電容Cf的另一端都與電容Cl的一端相連；電容Cl的另一端與開關(guān)S3的一端、開關(guān)S4的一端都相連；開關(guān)S3的另一端接地；開關(guān)S4的另一端與電容C2的一端、運(yùn)算放大器0Ρ2的同向輸入端都相連；電容C2的另一端接地；運(yùn)算放大器0Ρ2的反向輸入端與運(yùn)算放大器0Ρ2的輸出端相連為電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路(101)的輸出端；相位補(bǔ)償器(102)由運(yùn)算放大器、開關(guān)、電容網(wǎng)絡(luò)組成，開關(guān)S5實(shí)現(xiàn)信號的采樣，開關(guān)S6實(shí)現(xiàn)積分電容的復(fù)位，形成一個低頻的零點(diǎn)，從而對高階系統(tǒng)進(jìn)行相位補(bǔ)償，開關(guān)S7實(shí)現(xiàn)信號的積分，相位補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)的離散域傳遞函數(shù)如下式所示: Jf(Z) = 1-HZ"1 式中的α由開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)的采樣電容和積分電容的比值確定；第一級積分器電路(103)由開關(guān)S81、開關(guān)S82、開關(guān)S91、開關(guān)S92、電容C6、電容C7、運(yùn)算放大器0Ρ3組成；開關(guān)S81的一端是第一級積分器電路(103)的輸入端；開關(guān)S81的另一端與開關(guān)S91的一端、電容C6的一端都相連；開關(guān)S91的另一端接地；電容C6的另一端與開關(guān)S82的一端、開關(guān)S92的一端相連；開關(guān)S8 2的另一端接地；開關(guān)S92的另一端與運(yùn)算放大器0Ρ3的反向輸入端、電容C7的一端都相連；運(yùn)算放大器0Ρ3的正向輸入端接地；電容C7的另一端、運(yùn)算放大器0Ρ3的輸出端相連為第一級積分器電路(103)的輸出端；第二級積分器電路(104)由開關(guān)S83、開關(guān)S84、開關(guān)S93、開關(guān)S94、電容C8、電容C9、運(yùn)算放大器0Ρ4組成；開關(guān)S83的一端為第二級積分器電路(104)的輸入端；開關(guān)S83的另一端與開關(guān)S93的一端、電容C8的一端都相連；開關(guān)S93另一端接地；電容C8的另一端與開關(guān)S84的一端、開關(guān)S94的一端都相連；開關(guān)S84的另一端接地；開關(guān)S94的另一端與運(yùn)算放大器0Ρ4的反向輸入端、電容C9的一端都相連；運(yùn)算放大器0Ρ4的正向輸入端接地；電容C9的另一端與運(yùn)算放大器0Ρ4的輸出端相連為第二級積分器電路(104)的輸出端；求和電路(105)由開關(guān)S85、開關(guān)S86、開關(guān)S87、開關(guān)S88、開關(guān)S95、開關(guān)S96、開關(guān)S97、電容C10、電容C11、電容C12組成；開關(guān)S85的一端為求和電路(105)的第一輸入端；開關(guān)S86的一端為求和電路(105)的第二輸入端；開關(guān)S87的一端為求和電路(105)的第三輸入端；S87的另一端與開關(guān)S97的一端、電容C12的一端都相連；開關(guān)S97的另一端接地；開關(guān)S86的另一端與開關(guān)S96的一端、電容Cll的一端都相連；開關(guān)S96的另一端接地；開關(guān)S85的另一端與開關(guān)S95的一端、電容ClO的一端都相連；開關(guān)S95的另一端接地；電容ClO的另一端、電容Cll的另一端、電容C12的另一端都與開關(guān)S88的一端相連為求和電路(105)的輸出端；開關(guān)S88的另一端接地；綜上所述，所有開關(guān)的控制步驟如下: 第一步，開關(guān)SI先閉合然后斷開，同時S2閉合，電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路(101)進(jìn)行檢測準(zhǔn)備階段后S2斷開； 第二步，開關(guān)S3閉合，此時S4斷開，此時電容Cl上存儲噪聲電壓，然后開關(guān)S3斷開，開關(guān)S4閉合，檢測出信號，S4開關(guān)時序跟S3相反； 第三步，開關(guān)S5、開關(guān)S6、開關(guān)S7依次閉合，開關(guān)S5與開關(guān)S81、開關(guān)S82、開關(guān)S83、開關(guān)S84、開關(guān)S85、開關(guān)S86、開關(guān)S87、開關(guān)S88的時序都相同，實(shí)現(xiàn)信號的采樣；開關(guān)S6實(shí)現(xiàn)積分電容的復(fù)位，形成一個低頻的零點(diǎn)，從而對高階系統(tǒng)進(jìn)行相位補(bǔ)償，開關(guān)S7與開關(guān)S91、開關(guān)S92、開關(guān)S93、開關(guān)S94、開關(guān)S95、開關(guān)S96、開關(guān)S97時序相同，實(shí)現(xiàn)/[目號的積分； 第四步，積分器和求和電路進(jìn)行積分與求和復(fù)位操作； 第五步，比較器(106) 內(nèi)開關(guān)clkp與開關(guān)clkn時序相反，比較器(106)將輸出反饋給微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)(100)，此過程不斷循環(huán)下去。
全文摘要
高線性Σ-Δ閉環(huán)加速度計接口電路，屬于MEMS慣性器件領(lǐng)域，本發(fā)明為解決目前的Σ-Δ閉環(huán)加速度計接口電路環(huán)路增益低，敏感結(jié)構(gòu)質(zhì)量塊位移大，導(dǎo)致電荷電壓轉(zhuǎn)換非線性增加，輸出信號諧波成分增強(qiáng)的問題。微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)通過本發(fā)明的電荷檢測\相關(guān)雙采樣保持電路、相位補(bǔ)償電路、第一級積分器電路、第二級積分器電路、求和電路、比較器相連接；比較器的輸出端與微機(jī)械加速度計敏感結(jié)構(gòu)的質(zhì)量塊反饋端相連；比較器的輸出端輸出系統(tǒng)位流信號。本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的反饋結(jié)構(gòu)大大提高了系統(tǒng)環(huán)路的增益，增大了靜電反饋力，減小了質(zhì)量塊位移，降低了信號檢測和處理電路的非線性，提高了Σ-Δ閉環(huán)加速度計接口電路的性能。
文檔編號H03K19/0175GK103219989SQ20131013319
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者劉曉為, 徐宏林, 周佳駿, 楊健, 劉亮, 陳松, 尹亮, 付強(qiáng) 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)