[发明专利]一种硅微陀螺的闭环检测系统

摘要

本发明涉及一种硅微陀螺的闭环检测系统，由硅微陀螺敏感单元、敏感信号读出接口电路、第一级量化器(多bit的ADC)、基于FPGA的数字信号处理器、反馈电压生成电路(模拟开关)组成。敏感信号读出接口电路将硅微陀螺敏感模态振动信号转换成电压信号，经第一级量化器采样量化输入到FPGA中进行全数字化处理，经相位补偿、环路滤波以及第二级量化变成1bit的数据流，再经过反馈电压生成电路反馈到陀螺的反馈校正电极上，构成一个2+N阶的sigma‑delta闭环检测系统，其中N≥0为环路滤波器的阶数。

主权项

1.一种硅微陀螺的闭环检测系统，其特征在于：所述闭环检测系统包括读取所述硅微陀螺敏感信号的接口电路、与所述接口电路连接的第一级量化器、与所述第一级量化器连接的基于FPGA的数字信号处理器，以及连接所述数字信号处理器与所述硅微陀螺的反馈电压生成电路，所述数字信号处理器包括与所述第一级量化器连接的相位补偿器、与所述相位补偿器连接的环路滤波器，以及与所述环路滤波器连接的第二级量化器，所述第二级量化器的输出端与所述反馈电压生成电路连接；所述第一级量化器为逐次比较型模数转换器；所述第一级量化器为多bit量化器，所述第二级量化器为1bit量化器；所述环路滤波器与所述第二级量化器构成一个sigma‑delta调制器，所述sigma‑delta调制器为具有两个积分器、一个量化器的二阶调制器，所述sigma‑delta调制器的输入端与两所述积分器的输入端之间均连接有前馈通路，所述第二级量化器的输出端与两所述积分器之间均连接有反馈通路；所述sigma‑delta调制器的输入端与所述第二级量化器的输入端之间也连接有所述前馈通路，其中第二个所述积分器的输出端与第一个所述积分器的输入端之间也连接有所述反馈通路；各所述积分器的所述前馈通路与所述反馈通路的增益相同，所述sigma‑delta调制器的输入端与所述第二级量化器的输入端之间也连接的所述前馈电路的增益为1。