微机械加速度计的3阶连续低通反馈型sigma-delta闭环控制电路
专利汇可以提供微机械加速度计的3阶连续低通反馈型sigma-delta闭环控制电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于微机械 加速 度计 的3阶连续低通反馈型sigma-delta modulator（ΣΔΜ）闭环控制 电路 ，属于加速度 信号 测量处理领域。该电路依次由电荷 放大器 5，高通 滤波器 6， 二极管 7， 低通滤波器 8，全 差分放大器 9， 相位 补偿电路10，积分器11，比较器12，D触发器13，模拟 开关 14组成。本发明的有益效果是：通过在前向通路中增加一个积分器，提升了微机械加速度计系统的噪声整形能 力 ，提高了 信噪比 ，减小了死区特性；同时，通过调节局部反馈的参数，可以更加精确地调节系统参数。，下面是微机械加速度计的3阶连续低通反馈型sigma-delta闭环控制电路专利的具体信息内容。
1.微机械加速度计的3阶连续低通反馈型ΣΔΜ闭环控制电路，其特征在于：由电荷放大器（5），高通滤波器（6），二极管（7），低通滤波器（8），全差分放大器（9），相位补偿电路（10），积分器（11），比较器（12），D触发器（13），模拟开关（14）组成。当有外界加速度信号a(t)输入时，微机械加速度计中心质量块产生位移，检测电容C1、C2发生变化，频率为f幅值为A的载波Vc(t)加载到电容C1、C2上产生变化的两路电流信号i(t)和i'(t)；然后i(t)和i'(t)经过电荷放大器（5），转换变为两路电压信号V1(t)和V1'(t)；之后V1(t)和V1'(t)进入高通滤波器（6），滤除掉低频干扰信号，其中高通滤波器（6）的截止频率fc1满足：fc1＜f；滤波后的信号经过二极管（7）进行解调，再经过低通滤波器（8）滤波得到V2(t)和V2'(t)，其中低通滤波器8）的截止频率fc2满足：fc2＜f；解调和滤波后的信号V2(t)和V2'(t)进入全差分放大器9）对进行差分放大，得到两路差分电压信号V3(t)和V3'(t)；之后V3(t)和V3'(t)进入相位补偿电路（10）移相得到V4(t)和V4'(t)，相位补偿电路能够使系统具备足够的相位裕度，从而保证系统的稳定性；移相后的信号V4(t)和V4'(t)经过积分器（11）得到V5(t)和V5'(t)；然后V5(t)和V5'(t)进入比较器（12）对两路全差分信号进行比较，输出一路高低电平的数字比较信号b'(t)；然后b'(t)进入D触发器（13），进行频率为fS的采样与量化，得到系统输出——脉宽密度调制数字信号b(t)；b(t)反馈回积分器（11）的输入端，形成局部反馈，调节系统参数；最后脉宽密度调制数字信号b(t)控制模拟开关（14）将反馈电压Vfb加载到微机械加速度计（1）的反馈电容上，形成闭环控制。
微机械加速度计的3阶连续低通反馈型sigma-delta闭环
控制电路
技术领域
背景技术
具体实施方式
变化的电流信号i1(t)和i2(t)；电流信号经过幅值为A＝2V频率为f＝4.39×10Hz的高频载波调制，再经过电荷放大器5，形成两路全差分电压信号V1(t)和V'1(t)，其频率等于高频载波频率f；然后V1(t)和V'1(t)经过高通滤波器6进行滤波，滤除掉低频干扰信号，其
5
中高通滤波器6的截止频率fc1＝1×10Hz；滤波后的信号经过二极管7进行解调，再经过低通滤波器8进行滤波得到两路低频电压信号V2(t)和V2'(t)，其中低通滤波器8的截止频
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率fc2＝3×10Hz，低频电压信号V2(t)和V2'(t)的频率等于输入信号频率；然后V2(t)和V2'(t)进入全差分放大器9做进一步的全差分放大，得到两路全差分的电压信号V3(t)和V3'(t)，其中全差分放大器9的增益G=25；两路全差分电压信号V3(t)和V3'(t)再经过相位补偿器10进行相位超前补偿得到V4(t)和V4'(t)，其中相位补偿器10能够提供的最大相位超前角 然后V4(t)和V4'(t)经过积分器11得到两路电压信号V5(t)和V5'(t)；
接着V5(t)和V5'(t)进入比较器12进行比较，形成一路高低电平的数字比较信号b'(t)；
数字比较信号b'(t)经过D触发器13，进行采样与量化，得到系统输出——脉宽密度调制数字信号b(t)，其中D触发器13的采样频率fS＝30000Hz；然后b(t)反馈回积分器11的输入端，形成局部的负反馈；最后脉宽调制数字信号b(t)控制模拟开关14将反馈电压Vfb加载到微机械加速度计1的反馈电容上，形成闭环系统。
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