MEMS传感器驱动电路制造技术

本发明专利技术提供一种MEMS传感器驱动电路，包括：共栅极放大器；恒流源，与所述共栅极放大器的放大管的源极电连接，用于为所述共栅极放大器提供偏置电流；第一反相放大器，具有负反馈电阻，所述第一反相放大器的输入端与所述共栅极放大器的输出端电连接；输入端口，与所述共栅极放大器的放大管的源极电连接，用于接收MEMS传感器的电流信号。本发明专利技术提供的技术方案能够同时提高MEMS传感器驱动电路的带宽和增益。

【技术实现步骤摘要】
MEMS传感器驱动电路
本专利技术涉及放大电路
，尤其涉及一种MEMS传感器驱动电路。
技术介绍
MEMS传感器具有体积小、重量轻、低功耗、低成本等优点，在低成本的惯性导航系统中有着广泛的应用，MEMS传感器采用闭环驱动，作为闭环驱动电路的关键部分，跨阻放大器的性能影响着整个传感器稳定性。MEMS传感器对驱动电路所提供的带宽和增益有着十分严格的要求，只有在驱动电路的带宽和增益同时满足要求的情况下，才能使MEMS传感器起振。然而跨阻放大器的增益和带宽通常是互相制约的关系，很难做到增益和带宽的同时增加。
技术实现思路
本专利技术提供的MEMS传感器驱动电路，能够同时提高MEMS传感器驱动电路的带宽和增益。本专利技术提供一种MEMS传感器驱动电路，包括：共栅极放大器；恒流源，与所述共栅极放大器的放大管的源极电连接，用于为所述共栅极放大器提供偏置电流；第一反相放大器，具有负反馈电阻，所述第一反相放大器的输入端与所述共栅极放大器的输出端电连接；输入端口，与所述共栅极放大器的放大管的源极电连接，用于接收MEMS传感器的电流信号。可选地，还包括：隔直电容，输入端与所述第一反相放大器的输出端电连接；第二反相放大器，输入端与所述隔直电容的输出端电连接；恒压源，与所述第二反相放大器的输入端电连接；第三反相放大器，所述第三反相放大器的输入端与所述第二反相放大器的输出端电连接。可选地，还包括缓冲器，所述缓冲器的输入端与所述第三反相放大器的输出端电连接。可选地，所述缓冲器包括：第一NMOS，所述第一NMOS的源极接地，所述第一NMOS的栅极与所述第三反相放大器的输出端电连接；第一负载电阻，所述第一负载电阻的一端与工作电压源电连接，所述第一负载电阻的另一端与第一NMOS的漏极电连接。可选地，所述第二反相放大器包括：第一PMOS，所述第一PMOS的源极与工作电压源电连接，所述第一PMOS的栅极与所述隔直电容和所述恒压源电连接；第二NMOS，所述第二NMOS的源极接地，所述第二NMOS的漏极与所述第一PMOS的漏极电连接，所述第二NMOS的栅极与所述隔直电容和所述恒压源电连接。可选地，所述第三反相放大器包括：第二PMOS，所述第二PMOS的源极与工作电压源电连接，所述第二PMOS的栅极与所述第二反相放大器的输出端电连接；第三NMOS，所述第三NMOS的源极接地，所述第三NMOS的漏极与所述第二PMOS的漏极电连接，所述第三NMOS的栅极与所述第二反相放大器的输出端电连接；电阻串，所述电阻串的一端与所述第二反相放大器的输出端电连接，所述电阻串的另一端与所述第二PMOS的漏极和所述第三NMOS的漏极电连接。可选地，所述电阻串包括串联连接的第一子电阻和第二子电阻；所述第三反相放大器还包括第三PMOS，所述第三PMOS的源极和漏极接地，所述第三PMOS的栅极与所述第一子电阻和第二子电阻的公共端电连接。可选地，所述恒流源包括：电流源；第四NMOS，所述第四NMOS的源极接地，所述第四NMOS的漏极与所述电流源的正极电连接；第五NMOS，所述第五NMOS的源极接地，所述第五NMOS的漏极与所述共栅极放大器的放大管源端连接；所述第四NMOS的栅极和第五NMOS的栅极均与所述第四NMOS的漏极电连接。可选地，所述共栅极放大器包括：放大管，所述放大管的源极与所述恒流源电连接，所述放大管的栅极与偏置电压电路连接；第二负载电阻，所述第二负载电阻的一端与所述放大管的漏极电连接，所述第二负载电阻的另一端与工作电压源电连接。可选地，所述第一反向放大器包括：第四PMOS，所述第四PMOS的源极与工作电压源电连接，所述第四PMOS的栅极与所述共栅极放大器的输出端电连接；第六NMOS，所述第六NMOS的源极接地，所述第六NMOS的漏极与所述第四PMOS的漏极电连接，所述第六NMOS的栅极与所述共栅极放大器的输出端电连接；反馈电阻，所述反馈电阻的一端与所述共栅极放大器的输出端电连接，所述反馈电阻的另一端与所述第四PMOS的漏极和第六NMOS的漏极电连接。在本专利技术中，采用恒流源连接在共栅极放大器的放大管源端，给共栅极放大器的支路做电流偏置，为共栅极放大器的电路提供恒定的电流，从而，保证了电路的电流稳定性。再将具有反馈电阻的第一反相放大器级联到共栅极放大器的输出端，从而，能够在增加电路增益的同时，还能够将电路的带宽进行拓展。附图说明图1为本专利技术一实施例MEMS传感器驱动电路的示意图；图2为本专利技术另一实施例MEMS传感器驱动电路的具体电路图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种MEMS传感器驱动电路，如图1所示，包括：共栅极放大器；恒流源，与所述共栅极放大器的放大管的源极电连接，用于为所述共栅极放大器提供偏置电流；第一反相放大器，具有负反馈电阻，所述第一反相放大器的输入端与所述共栅极放大器的输出端电连接；输入端口，与所述共栅极放大器的放大管的源极电连接，用于接收MEMS传感器的电流信号。在本专利技术实施例中，采用恒流源连接在共栅极放大器的放大管源端，给共栅极放大器的支路做电流偏置，为共栅极放大器的电路提供恒定的电流，从而，保证了电路的电流稳定性。再将具有反馈电阻的第一反相放大器级联到共栅极放大器的输出端，从而，能够在增加电路增益的同时，还能够将电路的带宽进行拓展。作为一种可选的实施方式，MEMS传感器驱动电路还包括：隔直电容，输入端与所述第一反相放大器的输出端电连接；第二反相放大器，输入端与所述隔直电容的输出端电连接；恒压源V_bias，与所述第二反相放大器的输入端电连接；第三反相放大器，所述第三反相放大器的输入端与所述第二反相放大器的输出端电连接。在本实施方式中，使用隔值电容将第一反相放大器与第二反相放大器的直流电压给隔开，以避免第一反相放大器对后级放大器产生影响。在第二反相放大器的输入端加稳定直流电压，在将第二反相放大器和带有负反馈电阻的第三反相放大器级联，从而使第二反相放大器和第三反相放大器达到最大增益。作为一种可选的实施方式，还包括缓冲器，所述缓冲器的输入端与所述第三反相放大器的输出端电连接。作为一种优选的实施方式，所述缓冲器包括：第一NMOSM10，所述第一NMOSM10的源极接地，所述第一NMOSM10的栅极与所述第三反相放大器的输出端电连接；第一负载电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS传感器驱动电路，其特征在于，包括：/n共栅极放大器；/n恒流源，与所述共栅极放大器的放大管的源极电连接，用于为所述共栅极放大器提供偏置电流；/n第一反相放大器，具有负反馈电阻，所述第一反相放大器的输入端与所述共栅极放大器的输出端电连接；/n输入端口，与所述共栅极放大器的放大管的源极电连接，用于接收MEMS传感器的电流信号。/n

【技术特征摘要】
20201231 CN 20202333023421.一种MEMS传感器驱动电路，其特征在于，包括：
共栅极放大器；
恒流源，与所述共栅极放大器的放大管的源极电连接，用于为所述共栅极放大器提供偏置电流；
第一反相放大器，具有负反馈电阻，所述第一反相放大器的输入端与所述共栅极放大器的输出端电连接；
输入端口，与所述共栅极放大器的放大管的源极电连接，用于接收MEMS传感器的电流信号。


2.根据权利要求1所述MEMS传感器驱动电路，其特征在于，还包括：
隔直电容，输入端与所述第一反相放大器的输出端电连接；
第二反相放大器，输入端与所述隔直电容的输出端电连接；
恒压源，与所述第二反相放大器的输入端电连接；
第三反相放大器，所述第三反相放大器的输入端与所述第二反相放大器的输出端电连接。


3.根据权利要求2所述MEMS传感器驱动电路，其特征在于，还包括缓冲器，所述缓冲器的输入端与所述第三反相放大器的输出端电连接。


4.根据权利要求3所述MEMS传感器驱动电路，其特征在于，所述缓冲器包括：
第一NMOS，所述第一NMOS的源极接地，所述第一NMOS的栅极与所述第三反相放大器的输出端电连接；
第一负载电阻，所述第一负载电阻的一端与工作电压源电连接，所述第一负载电阻的另一端与第一NMOS的漏极电连接。


5.根据权利要求2所述MEMS传感器驱动电路，其特征在于，所述第二反相放大器包括：
第一PMOS，所述第一PMOS的源极与工作电压源电连接，所述第一PMOS的栅极与所述隔直电容和所述恒压源电连接；
第二NMOS，所述第二NMOS的源极接地，所述第二NMOS的漏极与所述第一PMOS的漏极电连接，所述第二NMOS的栅极与所述隔直电容和所述恒压源电连接。


6.根据权利要求2所述MEMS传感器驱动电路，其特征在于，所述第三反相放大器包括：
第二PMOS，所述第二PMOS的源极与工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国勇，陈华，孟真，阎跃鹏，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11