微機械陀螺的閉環(huán)驅(qū)動電路的設(shè)計與實現(xiàn)

　　閉環(huán)驅(qū)動電路實現(xiàn)

　　我們重點分析C-V轉(zhuǎn)換電路和AGC反饋回路。

　　C-V轉(zhuǎn)換電路

　　本文中研究的微機械陀螺包括驅(qū)動模態(tài)的兩個差分檢測電極和檢測模態(tài)的兩個差分檢測電極。這兩對電極敏感的都是電容的變化，C-V轉(zhuǎn)換電路主要是將微弱的電容變化量轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電壓信號量，其特性對陀螺的驅(qū)動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(zhuǎn)換電路原理圖，載波信號V連接到差動電容的公共極板，電容的另外兩端分別接兩個電荷放大器。從圖中看，C₁、C₂右端為驅(qū)動檢測極板，左端為公共極板。

　　當驅(qū)動模態(tài)振動時有C₁=C₀+ΔC，C₂=C₀-ΔC其中C₀ 是靜止時極板間電容， 是變化電容。同時，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(qū)動極板間電容變化量被轉(zhuǎn)換為電壓信號，驅(qū)動極板運動狀態(tài)被轉(zhuǎn)換為電壓輸出，完成了C-V轉(zhuǎn)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，并且抑制了零點漂移。