[發(fā)明專利]帶諧波失真自檢功能的高階Σ-Δ閉環(huán)加速度計(jì)接口電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310083673.3
• 申請(qǐng)日: 2013-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN103178828A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉為;徐宏林;尹亮;周佳駿;付強(qiáng);呂炳均;劉亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H03K19/0175
• 分類號(hào): H03K19/0175;G01P15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.帶諧波失真自檢功能的高階Σ-Δ閉環(huán)加速度計(jì)接口電路，其特征在于，它包括加速度計(jì)敏感結(jié)構(gòu)（100）、電荷電壓轉(zhuǎn)換器（101）、前級(jí)放大器（102）、相關(guān)雙采樣與采樣保持單元（103）、相位補(bǔ)償器（104）、自檢測(cè)單元（105）、第一級(jí)積分器（106）、第二級(jí)積分器（107）、求和單元（108）、第三級(jí)積分器（109）和比較器（110），

加速度計(jì)敏感結(jié)構(gòu)（100）的等效加速度信號(hào)輸出端與電荷電壓轉(zhuǎn)換器（101）的輸入端相連；

電荷電壓轉(zhuǎn)換器（101）的輸出端與前級(jí)放大器（102）的輸入端相連；

前級(jí)放大器（102）的輸出端與相關(guān)雙采樣與采樣保持單元（103）的輸入端相連；

相關(guān)雙采樣與采樣保持單元（103）的輸出端與相位補(bǔ)償器（104）的輸入端相連；

相位補(bǔ)償器（104）的輸出端、自檢測(cè)單元（105）的輸出端分別與第一級(jí)積分器（106）的兩個(gè)輸入端相連；

第一級(jí)積分器（106）的輸出端與第二級(jí)積分器（107）的輸入端相連；

相位補(bǔ)償器（104）的輸出端、第一級(jí)積分器（106）的輸出端、第二級(jí)積分器（107）的輸出端分別與求和單元（108）的三個(gè)輸入端相連；

求和單元（108）的輸出端與第三級(jí)積分器（109）的輸入端相連；

第三級(jí)積分器（109）的輸出端與比較器（110）的輸入端相連；

比較器（110）的輸出端分別與加速度計(jì)敏感結(jié)構(gòu)（100）、第一級(jí)積分器（106）、第二級(jí)積分器（107）、第三級(jí)積分器（109）的反饋端相連；

比較器（110）的輸出端輸出位流信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶諧波失真自檢功能的高階Σ-Δ閉環(huán)加速度計(jì)接口電路，其特征在于，電荷電壓轉(zhuǎn)換器（101）由運(yùn)算放大器和開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)組成，通過開關(guān)控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)加速度計(jì)敏感結(jié)構(gòu)（100）電荷信號(hào)的調(diào)制，實(shí)現(xiàn)電荷電壓轉(zhuǎn)換。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶諧波失真自檢功能的高階Σ-Δ閉環(huán)加速度計(jì)接口電路，其特征在于，前級(jí)放大器（102）由運(yùn)算放大器和電阻網(wǎng)絡(luò)組成，對(duì)電荷電壓轉(zhuǎn)換器（101）微弱輸出信號(hào)進(jìn)行放大。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶諧波失真自檢功能的高階Σ-Δ閉環(huán)加速度計(jì)接口電路，其特征在于，相關(guān)雙采樣與采樣保持單元（103）由運(yùn)算放大器和開關(guān)電容電路組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)前端調(diào)制信號(hào)的解調(diào)，然后通過相關(guān)雙采樣技術(shù)來消除運(yùn)放的失調(diào)和1/f噪聲。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶諧波失真自檢功能的高階Σ-Δ閉環(huán)加速度計(jì)接口電路，其特征在于，相位補(bǔ)償器（104）由運(yùn)算放大器、開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)高階系統(tǒng)的前置相位補(bǔ)償，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶諧波失真自檢功能的高階Σ-Δ閉環(huán)加速度計(jì)接口電路，其特征在于，自檢測(cè)單元（105）由開關(guān)S和開關(guān)SN組成，開關(guān)S的一端作為自檢信號(hào)輸入端，開關(guān)SN的一端作為參考信號(hào)輸入端，開關(guān)S的另一端和開關(guān)SN的另一端連接在一起，作為自檢測(cè)單元（105）的輸出端。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶諧波失真自檢功能的高階Σ-Δ閉環(huán)加速度計(jì)接口電路，其特征在于，第一級(jí)積分器（106）、第二級(jí)積分器（107）、第三級(jí)積分器（109）均由運(yùn)算放大器和開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)組成，在兩相不交疊時(shí)鐘的控制下分別進(jìn)行采樣和積分過程。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶諧波失真自檢功能的高階Σ-Δ閉環(huán)加速度計(jì)接口電路，其特征在于，求和單元（108）由開關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)組成，求和單元（108）在兩相不交疊時(shí)鐘的控制下分別進(jìn)行求和和復(fù)位操作。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶諧波失真自檢功能的高階Σ-Δ閉環(huán)加速度計(jì)接口電路，其特征在于，比較器（110）由動(dòng)態(tài)比較器和鎖存器組成，比較器（110）在兩相不交疊時(shí)鐘的控制下分別進(jìn)行比較和保持操作。