[实用新型]一种放大器的输入级电路、放大器、陀螺仪及电子设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种放大器的输入级电路、放大器、陀螺仪及电子设备。

背景技术

微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem；简称：MEMS)结构的陀螺仪(gyroscope)具有体积小、重量轻、功耗低、易数字化等优点，广泛应用于民用、国防领域。

微机电系统陀螺仪中应用最广泛的是振动陀螺仪，振动陀螺仪主要利用科里奥利力，将输入角速度量转换为位移，然后通过电压或压电等方式将位移检测出来，位移量与施加的角速度量成正比，因此，通过检测电容值的变化可以确定出角速度。

具体的，参照图1，为微机械陀螺仪的简化模型示意图，质量块m在激励电压的驱动下，沿X轴方向(称为：驱动方向)作往复振动，称为驱动模态，通过与驱动方向相垂直的电容可以检测到驱动模态信号，根据驱动模态信号可以确定出质量块在驱动方向上的振幅。当外部施加一个绕Z轴的角速度时，质量块受到科里奥利力的作用，产生Y轴方向(称为：敏感方向)上的振动，称为敏感模态，通过与敏感方向相垂直的电容可以检测到敏感模态信号。陀螺仪的检测电路在检测到敏感模态信号后，通过放大器对信号进行放大，并将放大后的信号解调为直流信号。根据解调后的直流信号即可确定出质量块在敏感方向上的振幅，进而根据敏感方向上的振幅确定出角速度值。

其中，对敏感模态信号进行放大的放大器位于检测电路的前端，其噪声水平决定了整个检测电路的检测精度。参照图2，为敏感模态信号放大器的结构示意图，放大器的输入噪声主要为输入级的晶体管产生的闪烁噪声，由于陀螺仪的谐振频率大多在几KHz到几十KHz范围内，在如此低的频段，放大器的输入级产生的闪烁噪声非常明显，会严重制约了陀螺仪的检测精度。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种放大器的输入级电路、放大器、陀螺仪及电子设备，用于解决现有技术中放大器的闪烁噪声影响陀螺仪的检测精度的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种放大器的输入级电路，包括：第一开关电路，用于接收输入信号，并将所述输入信号调制为第一高频信号，并输出所述第一高频信号；输入对管，用于接收所述第一高频信号，并将所述第一高频信号放大为第二高频信号，并输出所述第二高频信号；第二开关电路，用于接收所述第二高频信号，并将所述第二高频信号解调为第三低频信号，以及将所述输入对管输出的闪烁噪声调制为第四高频信号，以及输出所述第三低频信号，所述第三低频信号为所述输入级电路的输出信号。

可选的，所述第一开关电路包括：第一P型金属氧化物半导体场效应晶体管PMOSFET、第二PMOSFET、第三PMOSFET、第四PMOSFET；其中，所述第一PMOSFET、所述第二PMOSFET的漏极接收所述输入信号，参见图3中的V_in；所述第三PMOSFET、所述第四PMOSFET的漏极接收参考信号，参见图3中的V_ip；所述第一PMOSFET、所述第四PMOSFET的栅极接收第一载波信号，参见图3中的PH1；所述第二PMOSFET、所述第三PMOSFET的栅极接收第二载波信号，参见图3中的PH2；所述第一PMOSFET、所述第三PMOSFET共源极，所述第二PMOSFET、所述第四PMOSFET共源极，所述第一PMOSFET的源极与所述输入对管的第一输入端相连，所述第四PMOSFET的源极与所述输入对管的第二输入端相连，所述第一载波信号与所述第二载波信号相位互补。

可选的，所述输入对管包括：第一N型金属氧化物半导体场效应晶体管NMOSFET、第二NMOSFET；其中，所述第一NMOSFET的栅极为所述输入对管的第一输入端，所述第二NMOSFET的栅极为所述输入对管的第二输入端，所述第一NMOSFET、所述第二NMOSFET共源极，且所述第一NMOSFET、所述第二NMOSFET的源极接收偏置电路提供的工作电流，所述第一NMOSFET的漏极与所述第二开关电路的第一输入端相连，所述第二NMOSFET的漏极与所述第二开关电路的第二输入端相连。