一种硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路制造技术

一种硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路，适用于交通领域。反馈控制电路由I‑V转换电路、主放大电路、反馈电路组成。敏感加速度的测试结构以硅为材料，通过MEMS工艺实现，其电路设计因要在降低噪声，提高输出灵敏度的基础上，实现微弱电流的输出检测和反馈控制。电路结构简单，体积较小，工作稳定，适应性好，提高了工作效率以及检测精度，降低了电路功耗，且反馈速度较快，具有较强的可靠性。

A silicon micro tunnel accelerometer output feedback control circuit

A silicon micro tunnel accelerometer output feedback control circuit is suitable for the field of traffic. A feedback control circuit by I V conversion circuit, main amplifier circuit, feedback circuit. The test structure sensitive acceleration on the silicon material, through the realization of MEMS technology, the circuit design to reduce the noise in the foundation to improve the sensitivity of output, output, weak current detection and feedback control. The circuit structure is simple, the volume is small, the work is stable, the adaptability is good, improves the work efficiency and the examination accuracy, reduces the circuit power consumption, and the feedback speed is fast, has the strong reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路所属
本专利技术涉及一种硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路，适用于交通领域。
技术介绍
微机械隧道式加速度计是基于电子隧道效应设计的一种加速度传感器，与其他类型的加速度计相比，隧道式加速度计具有灵敏度高，测试范围宽等优点，这是由隧道式原理对位移的超敏感性决定的hl。因此隧道式加速度计主要用于高精度的测试场合，如卫星微重力测试、惯性制导、水下测试、声学测试、地震检测等场合。MEMS技术的发展使得利用隧道原理制作的硅微隧道式加速度计具有潜在高性能和广阔的应用需求，一直是研究的热点。我国清华大学、东南大学、信息产业部十三所、北京大学等单位也曾作过硅微隧道式加速度计的研究。硅微隧道式加速度计一般由两部分组成:敏感加速度的测试结构和输出反馈控制电路。敏感加速度的测试结构以硅为材料，通过MEMS工艺实现;但其电路设计因要在降低噪声，提高输出灵敏度的基础上，实现微弱电流的输出检测和反馈控制，一直是电路设计的难点。
技术实现思路
本专利技术提供一种硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路，电路结构简单，体积较小，工作稳定，适应性好，提高了工作效率以及检测精度，降低了电路功耗，且反馈速度较快，具有较强的可靠性。本专利技术所采用的技术方案是。硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路由I-V转换电路、主放大电路、反馈电路组成。所述I-V转换电路通过反馈电阻R7将隧道电流转换为隧道电压，C9起缓冲输出的作用，C9的值应较小，因其决定信号的灵敏度。若选择较大容值的C9会影响信号的响应时间，使输出波形失直。同时，也对运放提出了更高的要求，要求偏置电流小.对低颇噪声和1/f嗓声有抑制作用的低噪声运放。选用ADSSSx系列放大器，因为AD855x系列放大器有自动偏置调整的功能，半导体管带来的低频噪声会像对待固有偏置一样加以抑制。这使得ADSSSx系列放大器可以用于低频甚至直流信号而不会带来大的低频噪声。所述主放大电路中，电阻R8与X1A的1管脚相联接，通过XIB，实现同相放大；CKDY端为参考电压端，反相放大；电阻R12和电容C13组成一级无源低通滤波器，来大致设定隧道式加速度计的频响范围。因放大倍数较高，需要两极放大。通过两极放大后，将mV级的电压，放大为伏量级，便于进一步的信号处理。具体的放大倍数有反馈电压的大小来决定。所述反馈电路在刚上电时，高压V20以静电力的形式作用于质量块与对极板之间，将极板拉近到能产生隧道电流的间距。也就是说，隧道式加速度计在开电瞬间完成了从开环到闭环工作模式的转变。为保护表头，需要上电时能缓慢地拉进隧尖与对电极之间的距离，故采用R19和C20申联的阻容网络，来缓冲反馈端的电压变化。隧道电流通过运放、电阻转化为对应的负相电压值，电压经过两极同相主放大后，经过电阻R17反馈回驱动电压端，使隧尖在很小的范围内动态变化。本专利技术的有益效果是：电路结构简单，体积较小，工作稳定，适应性好，提高了工作效率以及检测精度，降低了电路功耗，且反馈速度较快，具有较强的可靠性。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的I-V转换电路。图2是本专利技术的主放大电路。图3是本专利技术的反馈电路。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，I-V转换电路通过反馈电阻R7将隧道电流转换为隧道电压，C9起缓冲输出的作用，C9的值应较小，因其决定信号的灵敏度。若选择较大容值的C9会影响信号的响应时间，使输出波形失直。同时，也对运放提出了更高的要求，要求偏置电流小.对低颇噪声和1/f嗓声有抑制作用的低噪声运放。选用ADSSSx系列放大器，因为AD855x系列放大器有自动偏置调整的功能，半导体管带来的低频噪声会像对待固有偏置一样加以抑制。这使得ADSSSx系列放大器可以用于低频甚至直流信号而不会带来大的低频噪声。如图2,主放大电路中，电阻R8与X1A的1管脚相联接，通过XIB，实现同相放大；CKDY端为参考电压端，反相放大；电阻R12和电容C13组成一级无源低通滤波器，来大致设定隧道式加速度计的频响范围。因放大倍数较高，需要两极放大。通过两极放大后，将mV级的电压，放大为伏量级，便于进一步的信号处理。具体的放大倍数有反馈电压的大小来决定。如图3，反馈电路在刚上电时，高压V20以静电力的形式作用于质量块与对极板之间，将极板拉近到能产生隧道电流的间距。也就是说，隧道式加速度计在开电瞬间完成了从开环到闭环工作模式的转变。为保护表头，需要上电时能缓慢地拉进隧尖与对电极之间的距离，故采用R19和C20申联的阻容网络，来缓冲反馈端的电压变化。隧道电流通过运放、电阻转化为对应的负相电压值，电压经过两极同相主放大后，经过电阻R17反馈回驱动电压端，使隧尖在很小的范围内动态变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路，其特征是：所述的输出反馈控制电路由由I‑V转换电路、主放大电路、反馈电路组成。

【技术特征摘要】
1.一种硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路，其特征是：所述的输出反馈控制电路由由I-V转换电路、主放大电路、反馈电路组成。2.根据权利要求1所述的一种硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路，其特征是：所述I-V转换电路通过反馈电阻R7将隧道电流转换为隧道电压，C9起缓冲输出的作用，C9的值应较小，因其决定信号的灵敏度。3.根据权利要求1所述的一种硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路，其特征是：所述的I-V转换电路选用ADSSSx系列放大器，AD855x系列放大器有自动偏置调整的功能，半导体管带来的低频噪声会像对待固有偏置一样加以抑制。4.根据权利要求1所述的一种硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路，其特征是：所述的主放大电路中，电阻R8与X1A的1管脚相联接，通过XIB，实现同相放大。5.根据权利要求1所述的一种硅微隧道式加速度计输出反馈控制电路，其特征是...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小义，
申请(专利权)人：王小义，
类型：发明
国别省市：辽宁,21