[发明专利]石英音叉陀螺仪开关解调电路

说明书

本发明提供了一种石英音叉陀螺仪开关解调电路，该电路包括：石英音叉传感器；驱动检测电路，驱动检测电路与石英音叉传感器连接，驱动检测电路用于根据电荷信号输出驱动检测信号；幅值控制电路；驱动信号电路；参考信号电路，参考信号电路与驱动检测电路连接，参考信号电路用于根据驱动检测信号生成解调参考信号；角速度检测电路；解调器，解调器分别与角速度检测电路和参考信号电路连接，解调器用于根据解调参考信号、角速度载波信号和角速度载波反相信号生成角速度解调信号；滤波电路。应用本发明的技术方案，能够解决现有技术中石英音叉陀螺仪开关解调电路输出的角速度信号存在额外误差且额外误差随环境温度发生变化的技术问题。

技术领域

本发明涉及石英音叉陀螺仪测控电路技术领域，尤其涉及一种石英音叉陀螺仪开关解调电路。

背景技术

目前石英音叉陀螺仪测控电路中角速度解调多采用开关解调的方法，该方法采用将与角速度载波信息同频的驱动信号和角速度载波相乘的方法获得角速度信号，亦称同相解调。

现有技术中的石英音叉陀螺仪开关解调电路如图2所示，图2中驱动检测信号11分为两路，一路送至幅值控制电路4以产生用于控制驱动信号12幅值的幅值控制信号13，另一路送至驱动信号电路3以产生驱动信号12，驱动信号12作为解调参考信号送至解调器6，驱动信号12与角速度载波信号14同相，角速度检测电路5输出角速度载波信号14和角速度载波反相信号15，角速度载波信号14和角速度载波反相信号15相位相差180°，两信号作为输入信号输入至解调器6，由解调器6完成开关解调后输出角速度解调信号16，该信号经过滤波电路7滤波后输出角速度信号17。

该方法中解调器6通常采用多路复用器实现，图3为开关解调的原理示意图，当驱动信号12为高电平时，角速度检测电路5输出为角速度载波信号14，当驱动信号12为低电平时，角速度检测电路5输出为角速度载波反相信号15。理论解调信号如图3中所示，解调后信号应均为正半波，但实际电路中驱动信号12高低电平切换不是瞬间完成，从而导致角速度检测电路5输出切换出现延时Ψ，此种延时会使角速度解调信号16出现少量负半波，并使最终角速度信号17出现额外误差。同时，图2所示电路中驱动信号12的幅值(通常为高电平或低电平单一值变化)通常随外界温度变化会产生显著变化，此种变化导致解调实际延时变化，并最终导致角速度信号17中额外误差项随温度产生变化。

发明内容

本发明提供了一种石英音叉陀螺仪开关解调电路，能够解决现有技术中石英音叉陀螺仪开关解调电路输出的角速度信号存在额外误差且额外误差随环境温度发生变化的技术问题。

本发明提供了一种石英音叉陀螺仪开关解调电路，该石英音叉陀螺仪开关解调电路包括：石英音叉传感器，石英音叉传感器用于生成表征驱动叉指位移量的电荷信号；驱动检测电路，驱动检测电路与石英音叉传感器连接，驱动检测电路用于根据电荷信号输出驱动检测信号；幅值控制电路，幅值控制电路与驱动检测电路连接，幅值控制电路用于生成幅值控制信号；驱动信号电路，驱动信号电路分别与驱动检测电路和幅值控制电路连接，驱动信号电路用于根据驱动检测信号生成驱动信号，驱动信号的幅值由幅值控制信号控制；参考信号电路，参考信号电路与驱动检测电路连接，参考信号电路用于根据驱动检测信号生成解调参考信号；角速度检测电路，角速度检测电路与石英音叉传感器连接，角速度检测电路用于根据电荷信号输出角速度载波信号和角速度载波反相信号；解调器，解调器分别与角速度检测电路和参考信号电路连接，解调器用于根据解调参考信号、角速度载波信号和角速度载波反相信号生成角速度解调信号；滤波电路，滤波电路与解调器连接，滤波电路用于根据角速度解调信号生成角速度信号。

进一步地，驱动检测电路包括电荷放大器。

进一步地，驱动信号电路包括比较器。

进一步地，驱动信号与驱动检测信号同频。

进一步地，解调参考信号与驱动检测信号同频。

进一步地，角速度载波信号与角速度载波反相信号相位相差180°。