[发明专利]一种单芯片双轴集成硅微谐振式加速度计闭环驱动控制和频率检测电路

摘要

本发明公开了一种本发明提出了一种单芯片双轴集成硅微谐振式加速度计控制电路，它主要包括了四路两个方向上的加速度计驱动控制和频率检测电路，其中一个方向上的加速度计驱动控制和频率检测电路包括双轴硅微谐振式加速度计、接口检测电路、前置放大电路、幅度控制电路、乘法电路、整流电路、测频电路。与现有的成果相比，本发明提出的电路的优点有：可进行双轴加速度测量、体积小、成本低、功耗小、精度高、灵敏度高、可数字化输出。

主权项

1.一种单芯片双轴集成硅微谐振式加速度计闭环驱动控制和频率检测电路，其特征在于：包括四路加速度计驱动控制和频率检测电路；所述四路电路结构相同，每一路均包括双轴硅微谐振式加速度计、前置放大电路、幅度控制电路、相位控制电路、调制控制电路和测频电路；每一路电路的双轴硅微谐振式加速度计的输出相位依次相差90°；每一路电路上的双轴硅微谐振式加速度计的输出信号传送至前置放大电路，前置放大电路将放大后的信号分别传送至相位控制电路和幅度控制电路，相位控制电路和幅度控制电路分别将相位控制信号和幅度控制信号传送给调制控制电路，调制控制电路生成驱动信号传送至双轴硅微谐振加速度计，同时相位控制电路将信号传送给测频电路；双轴硅微谐振式加速度计的输出相位相差180°的两路测频电路的信号传送给同一个差频电路进行差分，测得频率差；所述前置放大电路包括电容信号器和放大器；交流信号与直流偏电压置叠加对力矩器产生激励，使力矩器梳齿产生位移，位移通过电容信号器转换为电容变化，电容信号器再将信号传送至前置放大器；所述相位控制电路包括移相器和锁相环，前置放大器将放大后的信号传送至移相器，移相器的输出信号传递至锁相环；幅度控制电路包括整流器、比较器和积分控制器；移相器将信号传送至整流器，经过整流器处理的信号在比较器中与参考电压进行比较并在积分控制器中积分，积分控制器输出的信号与锁相环输出的信号同时输入乘法器的两个输入端，乘法器的输出信号与直流偏置电压进行叠加，形成回路，继续对力矩器产生激励；锁相环输出端的另一路信号输入至测频电路进行测频。