五階低噪聲ΣΔ加速度計接口電路設計.pdf

1、微加速度計被廣泛應用于汽車工業(yè)、醫(yī)療器械行業(yè)與航空宇航等領域。通過將電容式微加速度計引入ΣΔ閉環(huán)系統(tǒng)中，可以直接獲得加速度信號的數字輸出。正是由于這一優(yōu)勢，ΣΔ加速度計已經成為了近年來國內外研究的熱點。高階ΣΔ機電系統(tǒng)的設計難點在于拓撲結構不能提供足夠自由度以及機械結構具有較大的工藝誤差。
　　本文在建立了加速度計機械結構離散模型的基礎上，對比分析了常見ΣΔ機電系統(tǒng)的拓撲結構。通過對傳統(tǒng)結構的改進，分別提出了不受自由度限制的單反饋

2、和多反饋拓撲結構。仿照ΣΔ電學調制器的設計方法，給出一種詳細的高階ΣΔ機電系統(tǒng)的系統(tǒng)級設計流程。按照所提出的流程，設計了五階ΣΔ加速度計系統(tǒng)。通過理論上的對比分析以及軟件仿真，得到多反饋結構在機械結構誤差容忍度和穩(wěn)定性方面優(yōu)于單反饋系統(tǒng)的結論。采用多反饋結構方案，在Matlab動態(tài)仿真環(huán)境Simulink下仿真得到系統(tǒng)在滿量程下輸出信號的信噪比可達124dB，信號帶寬內噪聲水平在-160dB以下。按照系統(tǒng)模型，通過合理的設計時序，給出了