【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子机械和微惯性器件测控
，具体涉及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。
技术介绍
加速度计起源于20世纪60年代，如今经过50余年的发展，已经被成功地应用在了航空航天、制导、机器人等等军事或民事领域，具有广阔的发展和应用前景，在高精度测量领域应用尤其广泛。谐振式加速度计是包含了一个或多个谐振梁的加速度计。作为加速度计中的新兴力量，硅微谐振式陀螺仪更是成为了热门研究对象。硅微谐振式陀螺仪具有体积小、成本低、功耗小、精度高、灵敏度高等优点，非常适合于应用在军事及民事领域。并且，硅微谐振式加速度计还可以直接数字化输出，给后续的研究、调试、使用都提供了很大的便利，并且带领了加速度计向数字化方向发展。目前在国外，硅微谐振式加速度计的技术已经渐趋成熟，中等精度的硅微加速度计已经接近惯导水平。1997年美国Draper实验室提出了硅微谐振式加速度计的概念，并且一直处于业界领先地位。而在国内，北京大学、清华大学、东南大学、中国物理工程研究院等科研单位也在该领域取得了一定的研究成果。然而，以往的加速度计都只能测量一个方向的加速度，在市场需求的要求下，研制出高精度的双轴加速度计已成为必然趋势。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供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，包括四路电路，可以同时测量两个方向上的加速...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
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。
2.如权利要求1所述的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：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。
3.如权利要求2所述的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：包括整流器电路；所述整流器电路包括电阻R20、电阻
R21、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R25、二极管D1、二极管D2、放大器U9A
和放大器U9B；
所述整流器电路输入信号连接到电阻R20，电阻...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，赵毅，戚思雨，张姜，薛谦，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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