MEMS數(shù)字陀螺中頻率合成器設(shè)計.pdf

1、最近幾年有關(guān)微機(jī)電（MEMS）技術(shù)的更新與研究的速度正在突飛猛進(jìn)?，F(xiàn)如今的MEMS陀螺擁有諸多優(yōu)點例如具有高工作精度并且越來越集成化和高速化等。因MEMS陀螺擁有如此多優(yōu)勢，從MEMS陀螺最開始被人們研發(fā)成功以來，這種系統(tǒng)就引起社會熱烈關(guān)注。在這種研發(fā)熱潮與極高的關(guān)注度下，在未來的時間里MEMS陀螺將會越來越被人們所熟知和應(yīng)用。伴隨著微機(jī)電系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，對微機(jī)電系統(tǒng)的探索與設(shè)計工作也在逐漸深入，這使得與MEMS數(shù)字陀螺相關(guān)的接

2、口電路與傳感電路的研究也變得尤為重要。
　　本文設(shè)計的頻率合成器結(jié)構(gòu)主要運(yùn)用于數(shù)字陀螺，采用鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的設(shè)計首先從傳統(tǒng)頻率合成器各部分結(jié)構(gòu)的工作原理入手進(jìn)而對性能較好的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究與設(shè)計。在本文設(shè)計系統(tǒng)中既有模擬又有數(shù)字部分。而在陀螺傳感器的電路設(shè)計中，模擬電路占據(jù)重要位置。針對MEMS陀螺接口電路的設(shè)計，頻率合成器將在這部分電路中產(chǎn)生關(guān)鍵作用。但是目前各種系統(tǒng)應(yīng)用中對MEMS陀螺的工作性能要求越來越高，模擬電路由于電路

3、設(shè)計復(fù)雜調(diào)試?yán)щy等問題使其很難滿足設(shè)計要求。而數(shù)字電路與模擬電路相結(jié)合不僅兼顧兩種電路的優(yōu)點還可以更好地滿足系統(tǒng)各項設(shè)計要求。這種設(shè)計理念將顯著提高系統(tǒng)工作性能。
　　本文電路設(shè)計主要基于無死區(qū)效應(yīng)的鑒頻鑒相器、電流舵電荷泵、二階無源環(huán)路濾波器、五級延遲壓控振蕩器和多級雙?？删幊谭诸l器結(jié)構(gòu)。通過運(yùn)用這些結(jié)構(gòu)使頻率合成器產(chǎn)生的精確的輸出頻率信號。降低了噪聲干擾及電路中其他不利因素的影響。在參數(shù)設(shè)計與MOS管級電路設(shè)計完成后，對系統(tǒng)進(jìn)