[发明专利]一种频率可调的MEMS陀螺仪自激启动电路

权利要求书

1.一种频率可调的MEMS陀螺仪自激启动电路，其特征在于：包括CV转换电路、放大电路、选频滤波器、移相电路、低通滤波器、驱动电路；其中，CV转换电路的输入端连接MEMS陀螺仪表头第一模态的检测电极；CV转换电路输出端连接放大电路输入端；放大电路输出端连接选频滤波器的输入端；选频滤波器输出端连接移相电路得输入端；移相电路输出端连接低通滤波器的输入端；低通滤波器的输出端连接驱动电路的输入端；驱动电路的输出端连接MEMS陀螺仪表头第一模态的驱动电极；

自激启动电路的工作过程为：

CV转换电路：接收MEMS陀螺仪传来的电容变化量，将电容变化量转化为电压信号，并将电压信号发送至放大电路；

放大电路：接收CV转换电路传来的电压信号，对电压信号进行放大处理，生成放大后的电压信号，并将放大后的电压信号发送至选频滤波器；

选频滤波器：接收放大电路传来的放大后的电压信号，从放大后的电压信号中提取与MEMS陀螺仪表头谐振频率同频的信号，将谐振频率不同的信号滤掉，获得谐振信号；并将谐振信号发送至移相电路；

移相电路：接收选频滤波器传来的谐振信号，将谐振信号相移90°，得到移相后的信号，并将移相后的信号发送至低通滤波器；

低通滤波器：接收移相电路传来的移相后的信号，对移相后的信号进行滤波处理，生成滤波后的移相信号；并将滤波后的移相信号发送至驱动电路；

驱动电路：接收低通滤波器传来的滤波后的移相信号，进行增强驱动能力处理，获得增强驱动后的移相信号，并将增强驱动后的移相信号发送至MEMS陀螺仪表头第一模态的驱动电极。

2.根据权利要求1所述的一种频率可调的MEMS陀螺仪自激启动电路，其特征在于：移相电路将谐振信号相移90°后，抵消了MEMS陀螺仪表头的驱动力与位移之间的90°相位差，满足陀螺仪自激振动的条件。

3.根据权利要求2所述的一种频率可调的MEMS陀螺仪自激启动电路，其特征在于：MEMS陀螺仪表头通过自激启动电路构成自激闭环电路，实现MEMS陀螺仪表头在固有的谐振频率上快速谐振。

4.根据权利要求3所述的一种频率可调的MEMS陀螺仪自激启动电路，其特征在于：所述选频滤波器的中心频率在6KHZ～26KHZ范围可调；移相电路在相应频率上产生的相移大小保持90°，实现激启动电路适应谐振频率范围为6-26KHZ的MEMS陀螺仪表头。

5.根据权利要求4所述的一种频率可调的MEMS陀螺仪自激启动电路，其特征在于：放大电路的放大倍数设计为1～32倍的调整范围，低通滤波器的放大倍数设计为1～16倍的调整范围，驱动电路的放大倍数分别设计为1-4倍的调整范围，实现不同表头的陀螺仪快速启动。