【技术实现步骤摘要】
一种基于MEMS陀螺仪的闭环锁相驱动电路结构
本专利技术涉及MEMS陀螺仪研究领域,具体地,涉及一种基于MEMS陀螺仪的闭环锁相驱动电路结构。
技术介绍
微机械(MEMS)陀螺仪结构基于Coriolis力原理工作,外界角速度将驱动方向的能量耦合到检测方向上引起检测质量块运动,从而实现角速度测量。但是,驱动环路频率和幅度的不准确,将直接干扰正常的角速度信号,从而引起测量误差。因此,需要采取措施来稳定驱动环路的频率和幅度。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于MEMS陀螺仪的闭环锁相驱动电路结构,该结构中采用锁相环和PID控制电路,分别实现环路频率和幅度的精确控制,可有效抑制驱动环路的频率和幅度偏差,从而提高整器件性能。此外,该结构具有启动时间可调设计,可根据实际情况调整陀螺启动时间,从而提高整器件启动的可靠性,且能缩短启动时间。为实现上述专利技术目的,本申请提供了一种基于MEMS陀螺仪的闭环锁相驱动电路结构,所述电路结构包括:MEMS陀螺仪表头、电容检测电路C2V、第一解调器、PID控制电路、第二调制器、状态切换电路SW、模拟移相电路ASP、高压驱动电路HVD、逻辑可编程存储器OTP&LGC、比较器CMP、锁相环PLL;其中,MEMS陀螺仪表头的驱动检测端DS+、DS-和驱动质量块DMS通过线路TOP、BOT和SCTR接电容检测电路C2V的输入;电容检测电路C2V的差分输出为CVOP和CVON,CVOP和CVON均作为模拟移相电路ASP、第一解调器、比较器CMP的输入;第一解调器的输出SOP、SON和参考电压VREF作为PID控制电路的输入;PID控制 ...
【技术保护点】
1.一种基于MEMS陀螺仪的闭环锁相驱动电路结构,其特征在于,所述电路结构包括:MEMS陀螺仪表头(1)、电容检测电路C2V(2)、第一解调器(3)、PID控制电路(4)、第二调制器(5)、状态切换电路SW(6)、模拟移相电路ASP(7)、高压驱动电路HVD(8)、逻辑可编程存储器OTP&LGC(9)、比较器CMP(10)、锁相环PLL(11);其中,MEMS陀螺仪表头(1)的驱动检测端DS+、DS‑和驱动质量块DMS通过线路TOP、BOT和SCTR接电容检测电路C2V(2)的输入;电容检测电路C2V(2)的差分输出为CVOP和CVON,CVOP和CVON均作为模拟移相电路ASP(7)、第一解调器(3)、比较器CMP(10)的输入;第一解调器(3)的输出SOP、SON和参考电压VREF作为PID控制电路(4)的输入;PID控制电路(4)的输出PIOP、PION作为第二调制器(5)的输入;比较器CMP(10)的输出对偶时钟CKP0、CKXP0作为第一解调器(3)的输入解调时钟,CKP0和CKXP0作为锁相环PLL(11)的输入参考时钟;锁相环PLL(11)的输出对偶时钟CKN90 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于MEMS陀螺仪的闭环锁相驱动电路结构,其特征在于,所述电路结构包括:MEMS陀螺仪表头(1)、电容检测电路C2V(2)、第一解调器(3)、PID控制电路(4)、第二调制器(5)、状态切换电路SW(6)、模拟移相电路ASP(7)、高压驱动电路HVD(8)、逻辑可编程存储器OTP&LGC(9)、比较器CMP(10)、锁相环PLL(11);其中,MEMS陀螺仪表头(1)的驱动检测端DS+、DS-和驱动质量块DMS通过线路TOP、BOT和SCTR接电容检测电路C2V(2)的输入;电容检测电路C2V(2)的差分输出为CVOP和CVON,CVOP和CVON均作为模拟移相电路ASP(7)、第一解调器(3)、比较器CMP(10)的输入;第一解调器(3)的输出SOP、SON和参考电压VREF作为PID控制电路(4)的输入;PID控制电路(4)的输出PIOP、PION作为第二调制器(5)的输入;比较器CMP(10)的输出对偶时钟CKP0、CKXP0作为第一解调器(3)的输入解调时钟,CKP0和CKXP0作为锁相环PLL(11)的输入参考时钟;锁相环PLL(11)的输出对偶时钟CKN90、CKXN90作为第二调制器(5)的输入调制时钟;逻辑可编程存储器OTP&LGC(9)的输出信号为状态切换信号START;模拟移相电路ASP(7)的输出信号SPOP、SPON和第二调制器(5)的输出信号MOP、MON以及状态切换信号START均作为状态切换电路SW(6)的输入;状态切换电路SW(6)的输出为COP、CON,作为高压驱动电路HVD(8)的输入;高压驱动电路HVD(8)的输出DTOP、DBOT分别接至MEMS陀螺仪表头(1)的驱动接入端DR+、DR-。2.根据权利要求1所述的基于MEMS陀螺仪的闭环锁相驱动电路结构,其特征在于,模拟移相电路ASP(7)的输出信号SPOP接至状态切换电路SW(6)的AOP端,模拟移相电路ASP(7)的输出信号SPON接至状态切换电路SW(6)的AON端;第二调制器(5)的输出信号MOP接至状态切换电路SW(6)的DOP端;第二调制器(5)的输出信号MON接至状态切换电路SW(6)的DON端;态切换信号START接至状态切换电路SW(6)的EN端。3.根据权利要求1所述的基于MEMS陀螺仪的闭环锁相驱动电路结构,其特征在于,状态切换电路SW(6)包括:反相器(14)、第一开关SWA(12)、第二开关SWD(13);AOP、A...
【专利技术属性】
技术研发人员:王龙峰,周骏,张潭,山永启,徐浩谋,
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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