微機械陀螺的閉環(huán)驅(qū)動電路的設計與實現(xiàn)

　　AGC反饋回路

　　AGC電路的基本原理是隨著輸入信號幅度的變化產(chǎn)生一個相應變化的直流電壓(AGC電壓)，利用這一電壓去控制某種可變增益放大器的放大倍數(shù)[4]。當輸入信號幅度較大時，AGC電壓控制可變增益放大器的放大倍數(shù)減小;當輸入信號幅度較小時，AGC電壓控制可變增益放大器的放大倍數(shù)增加。我們需要將驅(qū)動檢測信號輸入AGC反饋電路，產(chǎn)生相應的直流電壓，將其與參考電壓比較，來控制波形信號發(fā)生器[5]。電路如圖5所示:

　　圖5中，輸入信號經(jīng)電阻R1、R2分壓后送往運放U1的同相輸入端，二極管D1對運放U1的輸出信號分壓信號整流后，經(jīng)過一個形濾波電路得到一個負向的AGC電壓，該電壓經(jīng)運放U2放大后送往場效應管Q1的柵極。

　　當輸入信號的幅值較大時，相應地得到了較大的AGC電壓，運放U2輸出較大的負壓至場效應管Q1的柵極，增大了場效應管Q1的源漏極間的電阻，從而減小了運放U1的放大倍數(shù)。反之，當輸入信號的幅值較小時，AGC電壓也較小，運放U2輸出也小，場效應管Q1的源漏極間的電阻很低，使運放U1得到較大的放大倍數(shù)，從而在U1的輸出端得到幅值較大的信號。

　　試驗發(fā)現(xiàn)，當輸入信號由300mV逐漸增加到2.5V時，運放U1的輸出信號都能基本穩(wěn)定在1.5V。通過調(diào)整電阻R9和R10的阻值，就能在U1的輸出端得到不同幅值的輸出信號。

　　結束語

　　本文對微機械陀螺的閉環(huán)驅(qū)動電路進行了分析和設計，實現(xiàn)途徑主要分為自激驅(qū)動方式和鎖相環(huán)方式。設計的閉環(huán)驅(qū)動電路可保證陀螺始終工作在諧振頻率，從而保證優(yōu)異的系統(tǒng)性能。但是，閉環(huán)驅(qū)動需要檢測陀螺振動情況，對電路要求較高，而且電路體積大，這需要在以后的工作中改進的地方。

　　參考文獻：

　　[1]郭秀中,阮愛武.微機械梳狀驅(qū)動陀螺儀的理論分析[J].傳感器技術,1997.16(3):23

　　[2]王慧泉,郁發(fā)新,金仲和,等.高性能微機械陀螺接口電路研究[J].傳感技術學報,2006.8(4):1136-1139

　　[3]Zhang Fuxue,Wang Hongwei,Zhang Wei,et al.The Structure principle of Silicon Micro-machined Gyroscope Driven By The Rotating Carrier Proceeding of IEEE International Journal of Information Acquisition.2005 (3):11-18

　　[4]MARINIS T F,SOUCY J W.Vacuum Packaging of MEMS internal sensors[C].International Microelectronics and Packaging Society Conference, Boston, Massachusetts, November 18-20, 2003：386-391

　　[5]車錄鋒，熊斌，黃小振,等.微機械陀螺傳感器模型與接口電路的混合模擬.固體電子學研究與進展[J], 2003(4):496-499