微機(jī)械陀螺的閉環(huán)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　閉環(huán)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)

　　我們重點(diǎn)分析C-V轉(zhuǎn)換電路和AGC反饋回路。

　　C-V轉(zhuǎn)換電路

　　本文中研究的微機(jī)械陀螺包括驅(qū)動(dòng)模態(tài)的兩個(gè)差分檢測(cè)電極和檢測(cè)模態(tài)的兩個(gè)差分檢測(cè)電極。這兩對(duì)電極敏感的都是電容的變化，C-V轉(zhuǎn)換電路主要是將微弱的電容變化量轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電壓信號(hào)量，其特性對(duì)陀螺的驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)精度都有很大的影響，特別對(duì)硅微陀螺的檢測(cè)電路至關(guān)重要。 圖3為C-V轉(zhuǎn)換電路原理圖，載波信號(hào)V連接到差動(dòng)電容的公共極板，電容的另外兩端分別接兩個(gè)電荷放大器。從圖中看，C₁、C₂右端為驅(qū)動(dòng)檢測(cè)極板，左端為公共極板。

　　當(dāng)驅(qū)動(dòng)模態(tài)振動(dòng)時(shí)有C₁=C₀+ΔC，C₂=C₀-ΔC其中C₀ 是靜止時(shí)極板間電容， 是變化電容。同時(shí)，在電路中使C₃-C₄=Cf。則由計(jì)算可知：

　　V₁、V₂分別接差分放大器的兩端，電路如圖4。

　　得到：

　　其中，是差分放大器的共模增益。

　　至此，驅(qū)動(dòng)極板間電容變化量被轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，驅(qū)動(dòng)極板運(yùn)動(dòng)狀態(tài)被轉(zhuǎn)換為電壓輸出，完成了C-V轉(zhuǎn)換。AD620AN差分增益：，取R_G=10kΩ，可得G=5.94。這對(duì)示波器信號(hào)顯示是不夠的，所以后面還需接放大器。

　　在該檢測(cè)電路前一級(jí)放大器中，輸入端為虛地，所以差動(dòng)電容到放大器輸入端的分布電容對(duì)檢測(cè)影響很小[3]。而差分放大電路能抑制共同噪聲，并且抑制了零點(diǎn)漂移。