[發明專利]微機械加速度計的MASH結構sigma-delta閉環控制電路

無效

• 申請號: 201310293968.3
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103424570A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 苑偉政;杜松杰;陳方;常洪龍;謝建兵
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 呂湘連

1.微機械加速度計的MASH結構ΣΔΜ閉環控制電路，其特征在于：由電荷放大器（5）、高通濾波器（6）、二極管（7）、低通濾波器（8）、全差分放大器（9）、相位補償電路（10）、比較器（12）、D觸發器Ⅰ（13）、積分器（14）、D觸發器Ⅱ15）、模擬開關（16）組成；當有加速度信號a(t)輸入時，微機械加速度計（1）中心質量塊產生位移，導致檢測電容C1、C2發生變化；頻率為f幅值為A的載波V_c(t)加載到電容C1、C2上產生兩路變化的電流信號i(t)和i'(t)；接著i(t)和i'(t)經過電荷放大器（5）變為兩路電壓信號V₁(t)和V₁'(t)；之后V₁(t)和V₁'(t)進入高通濾波器（6），濾除掉低頻噪聲信號，其中高通濾波器（6）的截止頻率f_c1滿足：f_c1＜f；濾波后的信號經過二極管（7）解調，再經過低通濾波器（8）濾波得到V₂(t)和V₂'(t)，其中低通濾波器8）的截止頻率f_c2滿足：f_c2＜f；然后信號V₂(t)和V₂'(t)進入全差分放大器（9）進行差分放大，得到兩路差分電壓信號V₃(t)和V₃'(t)；接著V₃(t)和V₃'(t)進入相位補償電路（10）移相得到V₄(t)和V₄'(t)；移相后的信號V₄(t)和V₄'(t)進入比較器（12）對兩路差分信號進行比較，輸出一路高低電平的數字比較信號b'(t)；然后b'(t)進入D觸發器Ⅰ（13），進行采樣頻率為f_S的采樣與量化，得到數據流b₁(t)；同時，數字比較信號b'(t)進入積分器（14）積分，再經過D觸發器Ⅱ（15）量化得到數據流b₂(t)；然后b₂(t)與b₁(t)作差得到系統輸出——脈寬密度調制數字信號b(t)；最后b(t)控制模擬開關（16）將反饋電壓V_fb加載到微機械加速度計（1）的反饋電容上，完成閉環控制。