[发明专利]一种K参数调制锁相环数字反馈的惯性传感器读出电路

权利要求书

1.一种K参数调制锁相环数字反馈的惯性传感器读出电路，其特征在于：包括：

K参数调制电路，所述K参数调制电路的两个电位端通过开关选择分别与惯性传感器的输出端相连接，用于对惯性传感器的K参数进行调制；

微弱信号放大电路，所述微弱信号放大电路的输入端与惯性传感器的输出端相连接，输出端与振荡器的输入端相连接，用于对采集的微弱信号进行放大；

可控振荡器电路，所述可控振荡器电路的输入端与微弱信号放大电路的输出端相连接，输出端与鉴频鉴相电路的一输入端相连接，用于提高整体检测信号环路增益，以提高电路系统处理信号的精度；

基准振荡器电路，所述基准振荡器电路的输出端与鉴频鉴相电路的另一输入端相连接，用于与可控振荡器输出相频相比较；

鉴频鉴相电路，所述鉴频鉴相电路的输出端与电-力反馈驱动模块的输入端相连接，用于转换相位信号为电压信号；

模拟滤波采样电路，所述模拟滤波采样电路的输入端与鉴频鉴相电路的输出端相连接，输出端与微弱信号放大器的输出端相连接，用于减小由于寄生电容失配所产生的失调；

电-力反馈驱动模块，所述电-力反馈驱动模块的输出端与惯性传感器的输入端相连接，用于对惯性传感器进行反馈驱动；

该电路的工作方式如下：

在力反馈环节中引入K参数调制，调制后的K参数表示为：

调制信号为0：k_M(t)＝0

调制信号为1：

由上式可知，读出电路的寄生电容所造成的失调电压已得到调制，因此读出失调电压通过模拟滤波采样得到处理；由于有用信号被调制到高频，低通滤波除去有用信号得到失调电压，同时采样处理为反馈的失调电压信号，此时，输出的失调电压表示为：

其中，V'_OS为调制后失调电压信号，A_反馈为反馈回路传递函数；

由于反馈环路中积分器在积分过程中增益有限，在力反馈环节中引入振荡模块，其转换输入电压或电流信号为频率信号进行相位积分，后由检测出所需的信号，此时，检测回路的锁相环振荡器模块部分的理想传递函数表示为：

V_out＝V_读出信号G

其中，G为锁相环振荡器模块增益，即模块关于微弱放大器读出信号V读出信号的传输函数为一线性函数。