微機械陀螺的閉環(huán)驅動(dòng)電路的設計與實(shí)現

　　閉環(huán)驅動(dòng)電路實(shí)現

　　我們重點(diǎn)分析C-V轉換電路和AGC反饋回路。

　　C-V轉換電路

　　本文中研究的微機械陀螺包括驅動(dòng)模態(tài)的兩個(gè)差分檢測電極和檢測模態(tài)的兩個(gè)差分檢測電極。這兩對電極敏感的都是電容的變化，C-V轉換電路主要是將微弱的電容變化量轉變成相應的電壓信號量，其特性對陀螺的驅動(dòng)和檢測精度都有很大的影響，特別對硅微陀螺的檢測電路至關(guān)重要。 圖3為C-V轉換電路原理圖，載波信號V連接到差動(dòng)電容的公共極板，電容的另外兩端分別接兩個(gè)電荷放大器。從圖中看，C₁、C₂右端為驅動(dòng)檢測極板，左端為公共極板。

　　當驅動(dòng)模態(tài)振動(dòng)時(shí)有C₁=C₀+ΔC，C₂=C₀-ΔC其中C₀ 是靜止時(shí)極板間電容， 是變化電容。同時(shí)，在電路中使C₃-C₄=Cf。則由計算可知：

　　V₁、V₂分別接差分放大器的兩端，電路如圖4。

　　得到：

　　其中，是差分放大器的共模增益。

　　至此，驅動(dòng)極板間電容變化量被轉換為電壓信號，驅動(dòng)極板運動(dòng)狀態(tài)被轉換為電壓輸出，完成了C-V轉換。AD620AN差分增益：，取R_G=10kΩ，可得G=5.94。這對示波器信號顯示是不夠的，所以后面還需接放大器。

　　在該檢測電路前一級放大器中，輸入端為虛地，所以差動(dòng)電容到放大器輸入端的分布電容對檢測影響很小[3]。而差分放大電路能抑制共同噪聲，并且抑制了零點(diǎn)漂移。