實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的傳感器：ASIC與MEMS協(xié)同設(shè)計(jì)方法

MEMS單元的剛度（k）是一個(gè)重要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)，因?yàn)樗梢栽?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/MEMS">MEMS單元中得到很好的控制，不像X0，其最小值受MEMS技術(shù)的限制。假設(shè)ASIC噪聲主導(dǎo)傳感器噪聲，那么可實(shí)現(xiàn)的最大動(dòng)態(tài)范圍（VACT設(shè)為吸合之前的最大允許值）將獨(dú)立于一階k值。這是因?yàn)樵黾觡不僅會(huì)降低MEMS靈敏度，增加以傳感器輸入為參考的ASIC噪聲，而且也會(huì)使反饋力增加同樣的數(shù)量，因?yàn)檫@種方法允許在更高的VACT時(shí)工作。在MEMS噪聲主導(dǎo)傳感器性能的情況下，應(yīng)增加k值，以便支持更大的動(dòng)態(tài)范圍。而在工作不受吸合限制的情況下，最好是減小k值，從而提高M(jìn)EMS靈敏度，減小ASIC噪聲對(duì)傳感器噪聲的影響。需要注意的是，k值會(huì)改變MEMS單元的諧振頻率。在開(kāi)環(huán)傳感器中，諧振頻率設(shè)定了傳感器帶寬的上限，而對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)不是這樣。因此k值可以根據(jù)動(dòng)態(tài)范圍和噪聲要求進(jìn)行設(shè)置。

傳感器性能對(duì)MEMS和ASIC參數(shù)的高度依賴(lài)性表明，閉環(huán)傳感器的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)需要做大量的折衷考慮，其中的ASIC噪聲預(yù)算、激勵(lì)電壓、功耗和技術(shù)都高度依賴(lài)于MEMS參數(shù)。因此為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的傳感器，強(qiáng)烈推薦基于傳感器總體目標(biāo)規(guī)格的ASIC與MEMS協(xié)同設(shè)計(jì)方法，而不是針對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的MEM再進(jìn)行ASIC設(shè)計(jì)。