[发明专利]一种防电学振荡的微机械陀螺仪闭环驱动电路

摘要

本发明公开了一种防电学振荡的微机械陀螺仪闭环驱动电路，特点是：由陀螺仪传感器件、读出电路、比较器、锁相环、幅度调节电路与开关2构成闭环，负责驱动陀螺仪传感器件沿驱动轴振荡；幅度提取电路、幅度调节电路与读出电路、陀螺仪传感器件构成闭环，负责控制陀螺仪传感器件振荡幅度恒定；激励电路负责激励陀螺仪传感器件振荡，频率测量电路负责读出振荡信号频率值，电压预置电路负责将频率值转换成预置电压信号，并施加到锁相环中的压控振荡器上，预置压控振荡器的起振频率。本发明的闭环驱动电路的优点是：通过预置压控振荡器起振频率，利用锁相环的窄带滤波及频率追踪功能，有效避免电学振荡发生，并可用常压集成电路工艺实现。

主权项

一种防电学振荡的微机械陀螺仪闭环驱动电路，其特征在于由陀螺仪传感器件、读出电路、比较器、锁相环、幅度提取电路、幅度调节电路、频率测量电路、电压预置电路、激励电路以及开关1、开关2、开关3及时序控制电路组成，所述的陀螺仪传感器件的驱动反馈极板与读出电路相连接、读出电路与比较器相连接、比较器与锁相环相连接、锁相环与幅度调节电路相连接、幅度调节电路通过开关2与陀螺仪传感器件的驱动极板断开或相连接构成闭环，负责驱动陀螺仪传感器件沿驱动轴振荡；幅度提取电路分别与读出电路和幅度调节电路相连接，并与陀螺仪传感器件构成闭环反馈控制振荡信号幅度；激励电路通过开关1与陀螺仪传感器件的驱动极板断开或相连接，负责激励陀螺仪传感器件振荡，频率测量电路与读出电路相连接负责读出振荡信号频率值，电压预置电路与频率测量电路相连接将频率值转换成预置电压信号，并通过开关3与锁相环中的压控振荡器断开或相连接，负责预置压控振荡器的起振频率；时序控制电路负责控制开关1、开关2和开关3的闭合与打开的时序；闭环驱动电路的工作时序为初始阶段开关1、开关2、开关3均打开；第一阶段开关1闭合、开关2与开关3保持打开，激励电路激励陀螺仪传感器件，然后开关1打开，激励取消，传感器按谐振频率衰减振荡，由频率测量电路读出衰减振荡信号频率值，并由电压预置电路输出锁相环中压控振荡器的预置电压；第二阶段开关1和开关2保持打开，开关3闭合，将预置电压施加于压控振荡器；第三阶段开关1保持打开，开关3打开，开关2闭合，锁相环追踪陀螺仪谐振频率，并由幅度提取电路和幅度调节电路反馈控制传感器振荡幅度，陀螺仪传感器件以谐振频率按恒定幅度振荡。