微机械陀螺检测接口建模及前置放大器优化

• 作者: 施芹 裘安萍 赵健 赵阳
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 微机械陀螺 接口模型 极限分辨率 T型前置放大器
• 年，卷（期）: 2013,（7）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1734-1740
• 页数: 7页
• 分类号: TH824|V666.123
• 字数: 3201字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20132107.1734

摘要

为了进一步提高微机械陀螺的极限分辨率,建立了基于SOI工艺的微机械陀螺的检测接口模型,并设计了与之相匹配的前置接口放大器.首先,根据陀螺表头的实际结构建立了微机械陀螺表头的RC集总参数模型和微机械陀螺检测接口的噪声模型,分析了检测接口主导噪声源及提高极限分辨率的措施.然后,在跨阻式前置放大器的基础上设计了改进的与检测接口匹配的T型前置放大器.实验结果表明:相比于跨阻式前置放大器,采用改进的T型前置放大器的等效噪声输入电流由1.18 pA/√Hz降低至0.27 pA/√Hz,对应的电容极限分辨率可达到0.62 aF/√Hz.结果显示,采用与检测接口匹配的T型前置放大器提高了微机械陀螺的极限分辨率.