一种陀螺仪系统驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种陀螺仪系统驱动装置，包括共振幅检测端，用于检测陀螺仪传感器的共振幅及即共振频率；相位固定环，用于比较所述检测陀螺仪传感器的共振频率与基准频率，并维持共振频率和提供脉冲信号；自动增益控制器，用于保持所述共振幅检测端的共振幅并产生可变基准电压；高电压放大端，用于放大所述自动增益控制器的输出并输出驱动电压；正弦波信号产生端和与所述正弦波信号产生端连接的整合输出端，用于将所述驱动电压变为下降电压并通过切换开关切换控制；交流信号发生端，本装置可以减小降低高电压电路的工作电流，降低装置的大小，并将驱动信号转换成正弦波防止交流信号引起的噪音峰值，使陀螺仪传感器稳定工作。

【技术实现步骤摘要】
一种陀螺仪系统驱动装置
本专利技术涉及陀螺仪控制领域，尤其涉及陀螺仪系统驱动装置。
技术介绍
一般情况下，陀螺仪系统采用科里奥利力检测角速度，当物体运动并发生旋转时，科里奥利力指作用于物体的运动方向的垂直方向，使物体移动，与物体的重量、物体的速度、旋转角速度成正比。通常情况下，陀螺仪系统包括，MEMS型陀螺仪传感器、驱动所述陀螺仪传感器的驱动装置和检测当陀螺仪传感器旋转时发生的科里奥利力的感应装置。现有陀螺仪系统的驱动装置包括，检测陀螺仪传感器的电容成份并放大的共振幅检测端、将所述共振幅检测端的输出转换为数字信号的数字信号转换端、考虑所述陀螺仪传感器的共振频率并提供时钟clock的相位固定环和，通过增益的控制，维持传感器共振幅的自动增加控制器以及将数字信号转换成模拟信号，提供传感器驱动信号直流成份的模拟信号转换端、采用所述相位固定环的时钟(clock，提供传感器驱动交流成份的交流信号发生端、相加所述传感器驱动信号的直流成份和交流成份的合输出端、产生高电压，并将高电压传感器驱动信号传输所述陀螺仪传感器上的放大端。现有陀螺仪系统的驱动装置存在以下问题：1、采用放大端放大直流成份和交流成份的合，即，合输出端输出电压，产生驱动信号。但是，为了提高现有共振幅，当增加交流成份时，在驱动电路或者陀螺仪传感器上产生噪音，这样，陀螺仪传感器的共振特性将受到影响。2、相位固定环的输出即时钟信号pulse作为交流成份，将其在放大端进行放大，因此，产生噪音峰值peaknoise，这样，陀螺仪传感器的动作可能出现异常。3、为了放大高电压，采用高电压电压泵，并使用高电流源。此时，使用的高电流源的电流越大，高电压电荷泵的大小也越大，这样，很难对整体陀螺仪系统进行小型化；4、用于所述开关驱动端的高电压元件，其尺寸大，切换特性相比低电压元件差，因此无法准确控制。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种陀螺仪系统驱动装置，包括共振幅检测端，用于检测陀螺仪传感器的共振幅及即共振频率；相位固定环，用于比较所述检测陀螺仪传感器的共振频率与基准频率，并维持共振频率和提供脉冲信号；自动增益控制器，用于保持所述共振幅检测端的共振幅并产生可变基准电压；高电压放大端，用于放大所述自动增益控制器的输出并输出驱动电压；正弦波信号产生端和与所述正弦波信号产生端连接的整合输出端，用于将所述驱动电压变为下降电压并通过切换开关切换控制；交流信号发生端，用于产生交流信号并与所述相位固定环脉冲信号相符合。优选的，所述共振幅检测端是高压放大器。优选的，所述自动增益控制器包括积分器，所述积分器输出端连接有电压放大端。优选的，所述自动增益控制器包括D2S放大器和与所述D2S放大器输出端连接的积分器，所述积分器输出端连接有电压放大端优选的，所述正弦波信号产生端包括串联于驱动电压端和接地之间的若干电阻和电流源，所述电阻的两端和输出端设有若干所述切换开关，所述切换开关上连接有开关驱动端。优选的，所述开关驱动端包括第一电压输入端和第二电压输入端，所述第一电压输入端和第二电压输入端之间串联有多个二极管，所述第一电压输入端和第二电压输入端之间还并联有两组MOS管，所述MOS管包括相互串联的第一PMOS管和第一NMOS管、第二PMOS管和第二NMOS管；所述第一PMOS管和第一NMOS管的源极和漏极连接并形成第一节点，所述第一PMOS管和第一NMOS管的栅极连接并设有第二节点，所述第二PMOS管和第二NMOS管的源极和漏极连接并形成第三节点，所述第二PMOS管和第二NMOS管的栅极连接并设有第四节点，所述第一节点与所述第四节点连接，所述第二节点与所述第三节点连接；所述第一PMOS管和第一NMOS管的源极和漏极之间并联有第一电容，所述第二PMOS管和第二NMOS管的源极和漏极并联有第二电容。本专利技术提出的陀螺仪系统驱动装置有以下有益效果：本装置可以减小降低高电压电路的工作电流，降低装置的大小，并将驱动信号转换成正弦波防止交流信号引起的噪音峰值，使陀螺仪传感器稳定工作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术的陀螺仪系统驱动装置方框图；图2为本专利技术的本专利技术主要部分的信号波形图；图3为本专利技术的自动增益控制器的详细结构图；图4为本专利技术的正弦波信号产生端的详细电路图；图5为本专利技术的开关驱动端的一种实施例结构图；图6为本专利技术的实施例2的示意图；其中，10、陀螺仪传感器；20、共振幅检测端；30、相位固定环；40、自动增益控制器；50、高电压放大端；60、正弦波信号产生端；70、交流信号发生端；80、合输出端；61、开关驱动端。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1如图1所示，本专利技术提出了一种陀螺仪系统驱动装置，包括共振幅检测端20，用于检测陀螺仪传感器10的共振幅及即共振频率；相位固定环30，用于比较所述检测陀螺仪传感器10的共振频率与基准频率，并维持共振频率和提供脉冲信号；自动增益控制器40，用于保持所述共振幅检测端20的共振幅并产生可变基准电压；高电压放大端50，用于放大所述自动增益控制器40的输出并输出驱动电压；正弦波信号产生端60和与所述正弦波信号产生端60连接的整合输出端80，用于将所述驱动电压变为下降电压并通过切换开关切换控制；交流信号发生端70，用于产生交流信号并与所述相位固定环30脉冲信号相符合。其中，所述共振幅检测端20是高压放大器，共振幅检测端20检测陀螺仪传感器10的电容变化，输出电压信号。所述共振幅检测端20可以使用CVAMPChargetoVoltageAMP)。陀螺仪传感器10共振产生的电容成份表现为模拟差动信号VOP、VON，通过共振幅检测端进行放大并输出。传输陀螺仪传感器10的相同驱动信号时，根据温度和时间，共振幅也会发生变化，共振幅检测端20检测陀螺仪传感器10的实际共振幅，提供其信息。如图2所示，所述模拟差动信号VOP、VON为相位相反的正弦波，所述共振幅检测端20同步于在相位固定环30提供的驱动时钟DRV_CLK，放大VOP、VON。其次，自动增益控制器40与标准电压进行比较，通过补偿维持所述陀螺仪传感器10共振幅。如图3所示，所述自动增益控制器40包括D2S放大器和与所述D2S放大器输出端连接的积分器，所述积分器输出端连接有电压放大端，将差动信号放大为单一信号的D2S放大器和将D2S放大器的输出积分后与基准电压VPP_REF的差，输出可所述共振幅检测端20的差动输出电压VOP、VON为正弦波，所述D2S放大器则检测并放大差动输出电压VOP、V本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陀螺仪系统驱动装置，其特征在于，包括/n共振幅检测端，用于检测陀螺仪传感器的共振幅及即共振频率；/n相位固定环，用于比较所述检测陀螺仪传感器的共振频率与基准频率，并维持共振频率和提供脉冲信号；/n自动增益控制器，用于保持所述共振幅检测端的共振幅并产生可变基准电压；/n高电压放大端，用于放大所述自动增益控制器的输出并输出驱动电压；/n正弦波信号产生端和与所述正弦波信号产生端连接的整合输出端，用于将所述驱动电压变为下降电压并通过切换开关切换控制；/n交流信号发生端，用于产生交流信号并与所述相位固定环脉冲信号相符合。/n

【技术特征摘要】
1.一种陀螺仪系统驱动装置，其特征在于，包括
共振幅检测端，用于检测陀螺仪传感器的共振幅及即共振频率；
相位固定环，用于比较所述检测陀螺仪传感器的共振频率与基准频率，并维持共振频率和提供脉冲信号；
自动增益控制器，用于保持所述共振幅检测端的共振幅并产生可变基准电压；
高电压放大端，用于放大所述自动增益控制器的输出并输出驱动电压；
正弦波信号产生端和与所述正弦波信号产生端连接的整合输出端，用于将所述驱动电压变为下降电压并通过切换开关切换控制；
交流信号发生端，用于产生交流信号并与所述相位固定环脉冲信号相符合。


2.根据权利要求1所述的陀螺仪系统驱动装置，其特征在于，所述共振幅检测端是高压放大器。


3.根据权利要求1所述的陀螺仪系统驱动装置，其特征在于，所述自动增益控制器包括积分器，所述积分器输出端连接有电压放大端。


4.根据权利要求1所述的陀螺仪系统驱动装置，其特征在于，所述自动增益控制器包括D2S放大器和与所述D2S放大器输出端连接的积分器，所述积分器输出端连接有电压放大端。

【专利技术属性】
技术研发人员：洪抆杓，
申请(专利权)人：南京市谭慕半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32