[发明专利]一种基于表头板分离的硅微陀螺测控装置

摘要

本发明涉及一种基于表头板分离的硅微陀螺测控装置，包括依次连接的表头板1，第一接插件2，屏蔽线7，第二接插件3，信号处理板4，供电引脚5，关键测试信号引脚6。本发明使得当有大批量的硅微机械陀螺需要进行测试的时候，不需要每次都重新焊接表头，只需要对表头板进行更换即可，从而方便对大批量陀螺关键信号的测试以及对板子的调试。

主权项

1.一种基于表头板分离的硅微陀螺测控装置，其特征在于，包括依次连接的表头板(1)，第一接插件(2)，屏蔽线(7)，第二接插件(3)，信号处理板(4)，供电引脚(5)和关键测试信号引脚(6)；所述表头板(1)包含陀螺表头(U4)、检测端、驱动检测端的前置放大电路和驱动前端电路，所述检测端、驱动检测端的前置放大电路和驱动前端电路均与陀螺表头(U4)相连，表头板(1)用于对表头信号的放大以及对陀螺的驱动；所述第一接插件(2)用于将表头板(1)中的信号引出和第二接插件(3)的连接；所述屏蔽线(7)为一根九线的屏蔽线，用于将第一接插件(2)和第二接插件(3)相连；所述第二接插件(3)用于将信号处理板(4)的信号引出和第一接插件(2)的连接；所述信号处理板(4)包含驱动环路和检测环路，驱动环路用于驱动陀螺表头(U4)的Y轴方向的运动，检测环路用于陀螺表头(U4)的角速度检测；所述供电引脚(5)包含对整个测试平台的供电，包含有+12V，‑12V，GND三个电压的输入；所述关键测试信号引脚(6)为对关键测试信号用插针引出，用于与测试仪器进行对接；所述表头板(1)中陀螺表头(U4)包含的信号引脚有：第一检测信号输出引脚(is+)，第二检测信号输出引脚(is‑)，第一驱动检测输出引脚(ids+)，第二驱动检测输出引脚(ids‑)，第一驱动信号引脚(vd+)，第二驱动信号引脚(vd‑)，质量块偏置电压(‑5V)；所述驱动检测端的前置放大电路为对第一驱动检测输出引脚(ids+)和第二驱动检测输出引脚(ids‑)的处理电路，第一驱动检测输出引脚(ids+)和第二电阻(R2)、第三电容(C3)相连，组成一个RC滤波电路，滤除低频信号，然后经过芯片3A(U3A)、第一电容(C1)、第一电阻(R1)并联组成的跨电容放大器，将第一驱动检测输出引脚(ids+)的电流信号放大并转换成电压信号，连接到第一驱动检测放大信号引脚(VDS1+)并连接到第一接插件(2)，第二驱动检测输出引脚(ids‑)和第三电阻(R3)、第五电容(C5)相连，组成一个RC滤波电路，滤除低频信号，然后经过芯片3B(U3B)、第六电容(C6)、第四电阻(R4)并联组成的跨电容放大器，将第二驱动检测输出引脚(ids‑)的电流信号放大并转换成电压信号，连接到第二驱动检测放大信号引脚(VDS1‑)并连接到第一接插件(2)；所述驱动检测端的前置放大电路为对第一检测信号输出引脚(is+)和第二检测信号输出引脚(is‑)的处理电路，第一检测信号输出引脚(is+)直接经过芯片5A(U5A)、第五电阻(R5)、第八电容(C8)并联组成的跨电容放大器，将第一检测信号输出引脚(is+)的电流信号放大并转换成电压信号，连接到第一检测放大信号引脚(VS1+)并连接到第一接插件(2)，第二检测信号输出引脚(is‑)直接经过芯片5B(U5B)、第六电阻(R6)、第十二电容(C12)并联组成的跨电容放大器，将第二检测信号输出引脚(is‑)的电流信号放大并转换成电压信号，连接到第二检测放大信号引脚(VS1‑)并连接到第一接插件(2)；所述驱动前端电路为对输入到表头的第一驱动端输入信号引脚(VD1+)和第二驱动端输入信号引脚(VD1‑)的处理电路，第一驱动端输入信号引脚(VD1+)由第一接插件(2)输入，先和第十八电容(C18)相连，然后并联一个上拉第三十电阻(R30)连接到第一驱动信号引脚(vd+)，用来对表头正极板的驱动，第二驱动端输入信号引脚(VD1‑)由第一接插件(2)输入，先和第十九电容(C19)相连，然后并联一个上拉第三十一电阻(R31)连接到第二驱动信号引脚(vd‑)，用来对表头负极板的驱动；所述质量块偏置电压(‑5V)由第六电源转换芯片(U6)和第七电源转换芯片(U7A)来完成，第六电源转换芯片(U6)第四输出引脚(VOUT)和第七电源转换芯片(U7A)负输入端(In‑_7)相连，第六电源转换芯片(U6)接地引脚(GND1)和第七电源转换芯片(U7A)输出端(OutA_7)相连并连接到质量块偏置电压(‑5V)，最后连接到第十三电容(C13)，第十三电容(C13)另一端连接到地；芯片中的+12V供电由第一接插件(2)输入，并联第七电容(C7)和第九电容(C9)两个电容进行高频滤波，第七电容(C7)和第九电容(C9)的输出端对外供电；芯片中的‑12V供电由第一接插件(2)输入，并联第十电容(C10)和第十一电容(C11)两个电容进行高频滤波，第十电容(C10)和第十一电容(C11)的输出端对外供电。