一种硅微谐振式加速度计频率读出方法与ASIC实现

摘要

针对硅微谐振式加速度计(SRA),提出了一种低噪声、低功耗、可集成的频率读出电路。频率读出电路主要基于Σ-Δ原理,实现了对量化噪声的调制与抑制,在0.1 Hz频率下实现了0.1Mhz/√Hz的频率测量水平。同时,专用集成电路(ASIC)实现了对加速度测量中频率非线性的补偿,实现了在质量块正弦调制谐振梁情况下频率的零均值变化,解决了冲击和振动环境中非线性导致的加速度偏移问题。最后,ASIC以0.35μm CMOS工艺实现,并与前端模拟振荡电路集成,构成了完整的SRA单芯片测控系统。