The invention discloses a low power low noise MEMS accelerometer interface circuit, the interface circuit includes a charge converter circuit, PI control circuit, differential driving circuit, a pulse voltage of MEMS accelerometer to detect SP and SN respectively to detect positive negative input phase contrast, positive drive MEMS accelerometer and drive the negative respectively. The two output end of the driving circuit, the MEMS accelerometer MASS is connected to the intermediate electrode charge converter circuit input; output charge converter circuit terminal PI the input end of the controller circuit; PI controller circuit for single ended input to output differential output, the output of the PC controller is connected with a differential input circuit driving circuit, realizing the monolithic full control system integration, without external discrete devices, more simple structure, lower power consumption, noise effect.
【技术实现步骤摘要】
一种低功耗低噪声MEMS加速度计接口电路
本专利技术涉及MEMS加速度计领域,具体地,涉及一种低功耗低噪声MEMS加速度计接口电路。
技术介绍
MEMS加速度计主要用于测量运动物体相对于惯性空间的加速度,由于其体积小、功耗低、易集成、可批量生产等特点,使其在汽车工程、振动检测、航空导航和军事应用等场合中发挥着越来越重要的作用。MEMS加速度计根据其工作原理可以分为开环加速度计和闭环加速度计。开环加速度计通过测量质量块位移变化导致的电容变化来测量加速度,精度较低、线性度差。闭环加速度计也称为力平衡加速度计,其工作原理是:当惯性力作用在质量块上时,闭环系统检测质量块位移,并产生与惯性力大小相等、方向相反的静电力,抵消惯性力,使质量块始终处于平衡位置。闭环加速度计因其工作原理,线性度高、噪声低,非常适合于地震监测、倾角测量等高精度测量。目前比较常用的闭环加速度计接口电路包括:全模拟的PID闭环控制方式和数模混合的Delta-sigma闭环控制方式;相对Delta-sigma闭环控制方式,PID闭环结构简单、功耗低、技术成熟可靠;由于高精度闭环MEMS加速度计谐振频率很低,一般在一两千赫兹左右,传统的PID闭环加速度计中,积分或者微分电路中所需电容很大,无法在ASIC内集成,通常需要采用分立器件,不利于小型化和系统集成。
技术实现思路
本专利技术提供了一种低功耗低噪声MEMS加速度计接口电路,解决了传统的PID闭环加速度计中,无法在ASIC内集成,不利于小型化和系统集成的技术问题,实现了全部控制系统的单片集成,无需外部分立器件,结构更简单,功耗、噪声更低的技术效果。为 ...
【技术保护点】
一种低功耗低噪声MEMS加速度计接口电路,其特征在于,所述接口电路包括:电荷转换器电路、PI控制器电路、差分驱动电路,MEMS加速度计的检测正极SP和检测负极SN分别输入相位相反的脉冲电压,MEMS加速度计的驱动正极和驱动负极分别接差分驱动电路的两个输出端,MEMS加速度计中间电极MASS接电荷转换器电路的输入端;电荷转换器电路的输出端接PI控制器电路的输入端;PI控制器电路的输入为单端输入,输出为差分输出,PC控制器电路的输出接差分驱动电路的输入端。
【技术特征摘要】
1.一种低功耗低噪声MEMS加速度计接口电路,其特征在于,所述接口电路包括:电荷转换器电路、PI控制器电路、差分驱动电路,MEMS加速度计的检测正极SP和检测负极SN分别输入相位相反的脉冲电压,MEMS加速度计的驱动正极和驱动负极分别接差分驱动电路的两个输出端,MEMS加速度计中间电极MASS接电荷转换器电路的输入端;电荷转换器电路的输出端接PI控制器电路的输入端;PI控制器电路的输入为单端输入,输出为差分输出,PC控制器电路的输出接差分驱动电路的输入端。2.根据权利要求1所述的低功耗低噪声MEMS加速度计接口电路,其特征在于,所述电荷转换器电路包括:电阻R1,电容C1、C2,NMOS管MN1和偏置电流源Is,电荷转换器电路的输入端VI_CSA接电阻R1的正端和电容C1的正端;电阻R1的负端接模拟参考电压REF1;电容C1的负端与NMOS管MN1的栅极和电容C2的正端相连;MN1的源极接到模拟地,漏极接电流源I...
【专利技术属性】
技术研发人员:山永启,周骏,王龙峰,王志,雷龙海,
申请(专利权)人:四川知微传感技术有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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