[发明专利]一种内置集成电荷放大器的石英音叉陀螺

权利要求书

1.一种内置集成电荷放大器的石英音叉陀螺，其特征在于：包括石英音叉敏感元件(1)、陶瓷混合集成电路(2)、管壳(3)；石英音叉敏感元件(1)包括驱动叉臂(4)、拾取叉臂(5)、锚点(6)、扭转框(7)；管壳(3)包括底座、上盖板和多个管脚；陶瓷混合集成电路(2)包括精密运算放大器(10)、反馈电阻(11)、反馈电容(12)和陶瓷基板(13)；石英音叉敏感元件(1)通过锚点(6)用粘结剂固定于管壳(3)的底座的凸台上，陶瓷混合集成电路(2)的陶瓷基板(13)固定于管壳(3)的底座上，且紧靠石英音叉敏感元件(1)的拾取叉臂(5)；精密运算放大器(10)固定于陶瓷混合集成电路(2)的陶瓷基板(13)的一端，反馈电阻(11)、反馈电容(12)固定于陶瓷混合集成电路(2)的陶瓷基板(13)的另一端；多个管脚分两组，一组靠近石英音叉敏感元件(1)，另一组靠近陶瓷混合集成电路(2)，且这两组多个管脚均固定在管壳(3)的底座上；上盖板和管壳的底座熔焊密封连接，在他们之间形成密闭腔室；

外部激励信号通过靠近石英音叉敏感元件(1)的第一管脚、第二管脚送到将驱动叉臂(4)，驱动叉臂(4)在外部激励信号作用下做驱动振动，当有外部角速率信号输入时，驱动叉臂(4)在哥氏力的作用下产生垂直于驱动振动平面的拾取振动，此拾取振动通过石英音叉敏感元件的扭转框(7)传递到拾取叉臂(5)，引起拾取叉臂(5)振动并感应到拾取电荷，此拾取电荷作为陶瓷混合集成电路(2)的输入信号由金导线(14)同时送到精密运算放大器(10)的输入负端、反馈电阻(11)的一端、反馈电容(12)的一端，反馈电阻(11)和反馈电容(12)的另一端由金导线(14)接精密运算放大器(10)的输出端，精密运算放大器(10)的输出端作为陶瓷混合集成电路(2)的输出；精密运算放大器(10)的输入正端通过靠近石英音叉敏感元件(1)的第三管脚由金导线(14)接信号地，供电地端通过靠近陶瓷混合集成电路(2)的第一管脚由金导线(14)接电源地；精密运算放大器(10)的供电正端通过靠近陶瓷混合集成电路(2)的第二管脚由金导线(14)接电源正，精密运算放大器(10)和反馈电阻(11)、反馈电容(12)组成的电荷放大器将拾取电荷转换为电压信号，由金导线(14)输出到管壳(3)的靠近陶瓷混合集成电路(2)的第三管脚上。

2.如权利要求1所述的一种内置集成电荷放大器的石英音叉陀螺，其特征在于：所述精密运算放大器(10)、反馈电阻(11)、反馈电容(12)被陶瓷基板(13)上的地平面(9)包围。

3.如权利要求2所述的一种内置集成电荷放大器的石英音叉陀螺，其特征在于：所述地平面(9)材质为金。

4.如权利要求1所述的一种内置集成电荷放大器的石英音叉陀螺，其特征在于：所述陶瓷混合集成电路(2)的陶瓷基板(13)通过粘结剂固定在管壳(3)的底座上，该粘结剂固化温度低于石英音叉敏感元件(1)所用的粘结剂固化温度。

5.如权利要求1所述的一种内置集成电荷放大器的石英音叉陀螺，其特征在于：所述陶瓷混合集成电路(2)的精密运算放大器(10)为裸芯片。

6.如权利要求1所述的一种内置集成电荷放大器的石英音叉陀螺，其特征在于：所述反馈电阻(11)、反馈电容(12)的端电极材质为钯银合金。

7.如权利要求1所述的一种内置集成电荷放大器的石英音叉陀螺，其特征在于：所述反馈电阻(11)的阻值为100MΩ、反馈电容(12)为10pf。