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MEMS陀螺仪高精度低噪声检测电路设计
1
作者
赵毅强
寇诗逸
叶茂
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期96-104,共9页
为满足电容式MEMS陀螺仪低噪声,高精度的检测需求,设计了一款基于开关电容结构的全差分检测电路,主要包括电容检测和数字量化处理两部分。电容检测电路采用离散时间电容电压(C/V)转换方案,提出将高频载波调制和相关双采样技术相结合的方...
为满足电容式MEMS陀螺仪低噪声,高精度的检测需求,设计了一款基于开关电容结构的全差分检测电路,主要包括电容检测和数字量化处理两部分。电容检测电路采用离散时间电容电压(C/V)转换方案,提出将高频载波调制和相关双采样技术相结合的方式,有效降低了低频噪声的干扰。量化电路采用一款4阶4 bit单环前馈结构的带通ΔΣ调制器,输入信号前馈通路的引入提高了系统的稳定性,内部多位量化器有效提高了信噪比。系统在保持低功耗的同时实现了高精度输出。基于0.18μm BCD工艺,在5 V电源电压下,对整体电路进行仿真验证。仿真结果表明,检测电路灵敏度可以实现10 m V/f F,在谐振频率5 k Hz处,等效输入电容噪声为■。最终在100 Hz带宽范围内,读出信号量化精度可以达到15 bits。与传统的MEMS陀螺仪检测电路相比,该电路具有更低的噪声和更高的量化精度,能够满足高精度检测应用需求。
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关键词
电容检测电路
MEMS陀螺仪
ΔΣ调制器
相关双采样
低噪声
高精度
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职称材料
题名
MEMS陀螺仪高精度低噪声检测电路设计
1
作者
赵毅强
寇诗逸
叶茂
机构
天津大学微电子学院
天津市成像与感知微电子技术重点实验室(天津大学)
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期96-104,共9页
文摘
为满足电容式MEMS陀螺仪低噪声,高精度的检测需求,设计了一款基于开关电容结构的全差分检测电路,主要包括电容检测和数字量化处理两部分。电容检测电路采用离散时间电容电压(C/V)转换方案,提出将高频载波调制和相关双采样技术相结合的方式,有效降低了低频噪声的干扰。量化电路采用一款4阶4 bit单环前馈结构的带通ΔΣ调制器,输入信号前馈通路的引入提高了系统的稳定性,内部多位量化器有效提高了信噪比。系统在保持低功耗的同时实现了高精度输出。基于0.18μm BCD工艺,在5 V电源电压下,对整体电路进行仿真验证。仿真结果表明,检测电路灵敏度可以实现10 m V/f F,在谐振频率5 k Hz处,等效输入电容噪声为■。最终在100 Hz带宽范围内,读出信号量化精度可以达到15 bits。与传统的MEMS陀螺仪检测电路相比,该电路具有更低的噪声和更高的量化精度,能够满足高精度检测应用需求。
关键词
电容检测电路
MEMS陀螺仪
ΔΣ调制器
相关双采样
低噪声
高精度
Keywords
capacitive detection circuit
MEMS gyroscope
delta-sigma modulator
correlated double sampling
low noise
high-precision
分类号
TN432 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
MEMS陀螺仪高精度低噪声检测电路设计
赵毅强
寇诗逸
叶茂
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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