[發明專利]一種自帶AGC的微半球陀螺儀高壓直流驅動電路

在審

• 申請號: 202110012101.0
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112815934A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 夏敦柱;杜森
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01C19/5691
• 分類號: G01C19/5691;H02M1/14;H02M5/12;H02M7/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐紅梅

本發明公開了一種自帶AGC的微半球陀螺儀的高壓直流驅動電路，包括依次串聯連接的三角波產生電路、比較器電路、驅動電路、推挽電路、整流濾波電路、HIV分壓電路、PID電路和加法電路，還包括3V基準電壓電路，其中，3V基準電壓電路的第一輸出與加法電路的另一輸入端連接，第二輸出與PID電路的另一輸入端連接，且加法電路的輸出與比較器電路的另一輸入端連接；本發明通過分壓電路、3V基準電壓電路、PID電路、加法電路以及比較器電路得到占空比可調的PWM波，再輸入驅動電路實現對不穩定高壓的控制；并通用集成芯片、二極管與RC輔助電路的配合，實現了電源的升壓穩壓輸出，電路結構簡單，而且外圍參數配置容易，可推廣應用。

技術領域

本發明涉及微機電和慣性導航技術，特別是涉及一種自帶AGC的微半球陀螺儀高壓直流驅動電路。

背景技術

微慣性技術在國防軍隊建設和國民經濟建設中起著非常重大的作用，無論對于衛星以及航天器的姿態控制，還是對于民航飛機的安全飛行，礦產資源的勘探都離不開微慣性技術。在慣性技術中，最核心的部件就是慣性敏感元件——陀螺儀。半球陀螺儀是一種新型的慣性敏感元件，具有很大的可靠性以及穩定性，同時抗輻射能力強，因此得到廣泛應用。由于陀螺儀諧振子在制造過程中，工藝的局限以及材料自身的局限，因此阻尼不均勻以及頻率裂解是陀螺儀誤差的主要來源。為此，為了獲得高性能的半球諧振陀螺，必須設計符合要求的半球諧振陀螺控制與驅動電路。微半球陀螺儀施力電極的驅動方式是電容式驅動，且諧振子的驅動需要很大的靜電力，需要很大交流和直流才能使得半球陀螺儀驅動工作，因此特別需要一種產生穩定的高壓直流電路。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種自帶AGC的微半球陀螺儀高壓直流驅動電路，利用自增益回路來控制高壓直流產生，從而給放大電路提供穩定的高壓直流電，驅動與控制微半球陀螺儀的核心部件——諧振子。

技術方案：本發明的一種自帶AGC的微半球陀螺儀的高壓直流驅動電路，包括三角波產生電路、3V基準電壓電路、PID電路、加法電路、比較器電路、驅動電路、推挽電路、整流濾波電路和HIV分壓電路，其中，三角波產生電路的輸出與比較器電路的第一輸入連接，比較器電路的輸出與驅動電路的輸入連接，驅動電路的輸出與推挽電路的輸入連接，推挽電路的輸出與整流濾波電路的輸入連接，整流濾波電路的輸出與HIV分壓電路的輸入連接，HIV分壓電路的輸出與PID電路的第一輸入連接，3V基準電壓電路的第一輸出與加法電路的第一輸入連接，3V基準電壓電路的第二輸出與PID電路的第二輸入連接，PID電路的輸出與加法電路的第二輸入連接，加法電路的輸出與比較器電路的第二輸入連接。

優選的，驅動電路包括芯片U1、第一晶體管Q1、第二晶體管Q2、第一二極管D1、第二穩壓管D2、第三穩壓管D3、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第五電阻R5、第六電阻R6和第七電阻R7，芯片U1的VCC引腳接電源，COM端接GND，LIN端接LIN信號，HIN端接HIN信號，LO端經過第五電阻R5和第六電阻R6接第二晶體管Q2的柵極，VS端接地GND，VB端接第一二極管D1的陰極，第一二極管D1的陽極接電源VCC，HO端依次經第二電阻R2和第一電阻R1接第一晶體管Q1的柵極；第一晶體管Q1的漏極接第二穩壓管D2的陽極，第二穩壓管D2的陰極經第三電阻R3接地GND，第一晶體管Q1的源極接地GND；第二晶體管Q2的漏極接地GND，第二晶體管Q2的源極經第七電阻R7接第三穩壓管D3的陰極，第三穩壓管D3的陽極接地GND；其中，第一晶體管Q1的漏極輸出TFHIN信號，第二晶體管Q2的源極輸出TFLIN信號。

優選的，推挽電路為變壓器T1，其原邊線圈的同名端接TFHIN信號，異名端接TFLIN信號，中點接VCC；副邊線圈的同名端輸出TFHOUT信號，異名端輸出TFLOUT信號。