[发明专利]用于微机电陀螺仪的数字控制器

权利要求书

1.一种用于MEMS陀螺仪的数字控制器电路，包括：

数字主回路电路，其被配置成处理数字化的主信号，所述数字主回路电路包括：

第一模数转换器，其被配置成将模拟主输入信号数字化为所述数字化的主信号；以及

第一数字无限脉冲响应滤波器，其被配置成使所述数字化的主信号在所述MEMS陀螺仪的机械谐振器的谐振频率处发生-90度相移，第一数字无限脉冲响应滤波器在其输出端处提供经滤波的数字化的主信号；

数字副回路电路，其被配置成处理数字化的副信号；以及

数字相移滤波器电路，其被配置成根据所述经滤波的数字化的主信号产生两个相移解调信号，

其中，数字副回路被配置成使用所述两个相移解调信号对所述数字化的副信号进行解调。

2.根据权利要求1所述的数字控制器电路，其中，

第一数字无限脉冲响应滤波器还被配置成对由所述第一模数转换器引起的所述数字化的主信号中的量化噪声进行滤波。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的数字控制器电路，其中，

所述数字副回路电路包括：第二模数转换器，其被配置成将模拟副输入信号数字化为所述数字化的副信号，

所述数字相移滤波器电路在其输出端处产生所述两个相移解调信号，所述两个相移解调信号包括同相解调信号和正交解调信号，并且

所述数字副回路电路还包括：相干检测器电路，其被配置成用于接收所述同相解调信号和所述正交解调信号，并且使用所述同相解调信号和所述正交解调信号执行所述数字化的副信号的相位对准解调。

4.根据权利要求3所述的数字控制器电路，其中，所述数字副回路还包括：第二数字低通IIR滤波器，其被配置成使所述数字化的副信号在所述MEMS陀螺仪的机械谐振器的谐振频率处发生-90度的相移。

5.根据权利要求4所述的数字控制器电路，其中，

第二数字低通IIR滤波器还被配置成对由所述第二模数转换器引起的所述数字化的副信号中的量化噪声进行滤波。

6.根据权利要求2所述的数字控制器电路，其中，所述数字相移滤波器电路包括：至少两个相移数字滤波器，其被配置成用于对所述数字化的主信号进行相移，以产生同相解调信号和正交解调信号，并且其中，相移数字滤波器被配置成用经校正的滤波器系数来校正，所述系数基于温度而变化。

7.根据权利要求1所述的数字控制器电路，其中，所述第一模数转换器包括Σ-Δ模数转换器。

8.根据权利要求7所述的数字控制器电路，其中，Σ-Δ模数转换器包括连续时间Σ-Δ模数转换器。

9.根据权利要求6所述的数字控制器电路，其中，模数转换器的量化噪声传递函数被配置成在所述MEMS陀螺仪的机械谐振器的谐振频率处具有陷波。

10.根据权利要求1所述的数字控制器电路，其中，数字主回路还包括：自动增益控制电路，其被配置成检测所述数字化的主信号的总的交变幅度电平并且控制数字乘法元件，所述数字乘法元件被配置成乘以经相移的数字化的主信号的幅度以产生数字主AC信号。

11.根据权利要求1所述的数字控制器电路，其中，所述数字主回路还包括：自动增益控制电路，其被配置成检测所述数字化的主信号的总的交变幅度电平，并且提供要与用于产生数字主AC信号的经相移的数字化的主信号相加的DC信号。

12.根据权利要求1所述的数字控制器电路，其中，数字主回路还包括：启动电路，其被配置成在所述数字主回路中提供启动信号，所述启动信号包括数字脉冲形式，所述数字脉冲形式使第一数字无限脉冲响应滤波器输出以下信号：所述信号包括所述MEMS陀螺仪的机械谐振器的谐振频率处的频率分量。