基于跨导-电容结构的模拟比例积分控制器电路制造技术

本发明专利技术公开了一种基于跨导-电容结构的模拟比例积分控制器电路，涉及集成电路技术，由一个集成的等效跨导可控的运算跨导放大器和一个片外的电阻电容网络构成，同时实现减法和比例积分运算功能。运算跨导放大器将输入信号(Vin)和参考信号(Vref)作差后输出误差电流信号(Ie)，误差电流信号通过电阻电容网络进行比例和积分运算，并输出电压信号(Vout)。通过改变电阻电容网络中的电阻值R1和电容值C，分别调节控制器的比例系数和积分系数。或通过调节运算跨导放大器的等效跨导值gm同时调节控制器的比例系数和积分系数。本发明专利技术的控制器相比传统的控制器结构，在保证其参数可调性的情况下，减小了控制器的芯片面积和功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路
，特别是一种微机械陀螺驱动环路等控制系统中比例积分控制器的集成电路设计。
技术介绍
由于微机械陀螺在惯性导航、汽车电子和娱乐电子等领域的广泛应用，国际学术界和工业界对它的关注和研究日益升温。大部分的微机械陀螺的工作原理是基于科里奥利(Coriolis)耦合效应，即将驱动模态的能量通过科里奥利力传递到检测模态。由于陀螺只有在驱动模态以恒定的速度振动时，外界的角速度才与检测到的科里奥利力成正比，因此需要在驱动电路设计时加入幅度控制模块控制陀螺在驱动方向以恒定的速度振荡。一般常用的陀螺驱动电路的系统框图如图1所示，跨阻放大器将陀螺驱动反馈极板上的变化电容信号转变成电压信号，其他模块(包括整流器、低通滤波器、减法器、比例积分放大器和可变增益放大器)构成幅度控制环路，自动调节施加在驱动极板上电压的大小，从而控制陀螺在外界环境变化时仍然能在驱动方向以恒定速度振荡。但是，幅度控制环路会引入稳定性问题。为解决稳定性问题和获得良好的环路瞬态响应，比例积分控制器常被加入幅度控制环路中。由于陀螺加工工艺的误差和应用环境的差异会造成陀螺参数变化剧烈，因此在设计比例积分控制器时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于跨导?电容结构的模拟比例积分控制器电路，其特征是：包括一个集成的等效跨导可控的运算跨导放大器和一个片外的电阻电容网络；其中，运算跨导放大器，采用工作在深线性区的NMOS管实现源级负反馈电阻，控制运算跨导放大器的等效跨导；片外电阻电容网络，是一个可调电阻R1和一个可变电容C串联，两者再与一个大阻值电阻R2并联；可变电容C与电阻R2的接点接地，电阻R1与电阻R2的接点为输出端，并与运算跨导放大器的输出电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于跨导-电容结构的模拟比例积分控制器电路，其特征是包括一个集成的等效跨导可控的运算跨导放大器和一个片外的电阻电容网络；其中， 运算跨导放大器，采用工作在深线性区的NMOS管实现源级负反馈电阻，控制运算跨导放大器的等效跨导； 片外电阻电容网络，是一个可调电阻Rl和一个可变电容C串联，两者再与一个大阻值电阻R2并联；可变电容C与电阻R2的接点接地，电阻Rl与电阻R2的接点为输出端，并与运算跨导放...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴焕铭，杨海钢，尹韬，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：