闭环检测电路论文-王艳智

闭环检测电路论文-王艳智

导读:本文包含了闭环检测电路论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:集成电路,正交信号发生器,Gm-C滤波器,环形压控振荡器

闭环检测电路论文文献综述

王艳智[1](2017)在《微谐振式传感器闭环自激与检测专用集成电路设计理论与关键技术研究》一文中研究指出微谐振传感器具有体积小、重量轻、稳定性好、准数字信号输出等特点,使其在精确测量领域有明显的优势。采用分立器件设计微谐振传感器的闭环自激与检测系统,不仅电路复杂、所需要的器件数量多,检测电路往往很容易受到寄生电阻、电容和噪声的影响而难以实现快速、高精度、低成本测量。研制微谐振器闭环自激与检测专用集成电路是提高微谐振传感器测量精度、降低传感器成本、推进微谐振式传感器产业化的内在要求和必然趋势。本文基于分立器件实现的微谐振式传感器闭环自激与检测电路,提出了微谐振式传感器闭环自激与检测电路的集成电路实现结构,针对该结构中的信号处理电路中的Gm-C滤波器和正交信号发生器,以及电荷泵锁相环的振荡器叁个关键的电路单元及实现进行理论分析,并利用Cadence软件基于SMIC 0.13μm CMOS工艺对设计的电路进行仿真验证。主要内容包括:(1)Gm-C滤波器利用设计的跨导可调节的跨导运算放大器(OTA)与电容采用双二阶级联法实现四阶Butterworth低通滤波器,实现的截止频率(-3d B)为74.5k Hz。(2)正交信号发生器通过对选通信号的控制实现了精确调节输出信号的相位变换,使产生的四路输出信号的相位精确达到互差90°,同时实现了二分频功能。(3)振荡器采用五级环形压控振荡器的结构,仿真结果表明在控制电压为405m V~475mV的输出信号的频率调谐范围为49.21MHz~84.11MHz,中心频率值为66.69MHz,且中心频率点的相位噪声为-113dBc/Hz@1MHz。(本文来源于《中国计量大学》期刊2017-04-01)

张声艳,刘冬,冯忠伟,陈玉坤[2](2016)在《石英挠性加速度计数字闭环检测电路噪声研究》一文中研究指出为解决目前数字闭环石英挠性加速度计(Digital Closed-Loop quartz flex Accelerometer,DCLA)实测精度与其理论极限精度存在一个数量级的问题,进行DCLA闭环检测电路噪声分析。建立闭环系统误差模型,采用噪声逐级检测的方法,搭建基于噪声分离的开环噪声测试平台,确定差动电容检测环节(C/V)是影响系统精度的主要因素。在此基础上,对改进后的试验样机开展零偏稳定性测试,并对试验结果进行Allan方差分析。实验结果表明,改进后的DCLA系统精度由65.49μg提高到12.24μg,与理论精度基本一致,充分验证了理论分析方法的正确性,为进一步改善和优化数字闭环加速度计系统提供指导和依据。(本文来源于《微型机与应用》期刊2016年21期)

李琰[3](2014)在《谐振式红外探测器闭环自激/检测电路设计与探测性能测试》一文中研究指出微谐振式红外探测器的输出信号为频率信号,具有较强的抗干扰能力,能够在常温下实现红外辐射的测量,因此引起了一些科研工作者的关注和研究。微谐振式红外探测器的输出信号幅值小、耦合干扰严重、信噪比低,需要研制闭环自激/检测电路以提高谐振器的表观品质因数、测量精度和速度,从而实现对被测信号的实时、动态测量。闭环自激/检测电路的研制是微谐振式红外探测器研究领域的一个重要内容。论文利用锁相环(PLL)的精确选频和跟踪特性,经过多次改进,研制出由低噪声前置放大器、四阶巴特沃斯型线性带通滤波器、-180o~180o移相器、正弦波-方波波形变换器、二分频器、无相差频率跟踪锁相环、幅值调整等环节组成的微谐振器闭环自激/检测电路。优化设计的巴特沃斯带通滤波器在通带具有最大平坦特性和近似线性的优点,提高了闭环电路的稳定性。设计的移相器能够实现在-180o~180o范围移相,扩展了移相范围。通过对锁相环模块中一阶环路滤波电路参数的合理设计,实现了无相差频率跟踪的功能。其次,设计了红外光源驱动电路和谐振频率采集系统以实现对基于负电阻温度系数多晶硅电阻电热激励、压阻检测微桥谐振器的非制冷红外探测器的探测性能的测试。闭环自激/检测电路输出的频率信号通过FPGA频率采集系统传送给计算机中的Labview上位机界面,该频率采集系统的相对误差在10-6数量级,可满足红外探测器对频率采集的高精度要求。最后,通过设计的红外光源驱动电路调制JSIR350-22-R红外薄膜辐射源辐射的红外光的周期和占空比,实现了对器件的红外探测性能测试,最终测得基于微桥谐振器的非制冷红外探测器对红外辐射的响应率为-12.02ppm/μW。(本文来源于《中国计量学院》期刊2014-03-01)

李山[4](2013)在《闭环电容式加速度计自检测电路设计》一文中研究指出随着MEMS技术的不断提高与各类传感器的广泛使用,微加速度传感器的应用也越来越广。但是由于它的体积微小导致输出的信号非常微弱,必须配合信号检测电路一起使用才能发挥其应有的功能,因此设计出精度高、性能稳定的信号检测电路对于微加速度传感器来说至关重要。本文设计的信号检测电路基于连续时间检测原理,可以在连续的时间内检测到加速度连续的变化量,提高了检测精度。电路的输入端采用敏感电荷放大器实现C-V转换,有效地避免了传统检测电路中的开关噪声。机械模块将加速度信号转化为电容变化量,再通过敏感电荷放大器、同相放大器、同步解调电路和低通滤波器转化成与加速度信号呈线性关系的电压信号输出,再将输出信号通过比例积分控制器反馈到敏感电荷放大器的同相端实现闭环检测,使信号检测电路拥有较好的动态响应特性的同时消除静态误差。当给活动极板一个直流电压时,可以在输出端检测到一个与之对应的直流电压,实现了信号检测电路的自检测功能。利用0.5μm CMOS工艺库完成了对电路各个晶体管参数的设定,运用Cadence软件对检测电路进行了仿真、参数调整和验证。得到检测电路性能仿真结果为:运算放大器的开环增益达85.96dB、相位裕度62.8°、等效输入噪声为3.632nV/HZ。在±2.5V电压下闭环系统的满量程范围为±30g,检测灵敏度为16.2mV/g,达到预期的各项设计目标。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2013-03-01)

穆涛[5](2012)在《单环四阶硅微陀螺数字闭环检测电路设计》一文中研究指出微电子工艺的迅速发展以及数字电路的迅速普及,使得电子设备都向着微型化以及数字化方向发展。陀螺的微型化后具有体积小、重量轻、成本低、可大规模生产等诸多优点在日常生活中发挥着重要作用,其在军事上的作用更是具有重大意义。随着科技的进步,对于陀螺的性能要求变得更高了。因此,进一步将陀螺数字化以提高其性能的工作,变得异常重要。本文就是针对这一情况,研究了基于Sigma-Delta调制技术的一种新型数字化微机械陀螺检测接口电路设计。利用数学方法建立了微陀螺检测模态的等效电学模型,同时分析了系统输入载波,得到了载波的成分,作为后续仿真的依据。利用matlab的simulink搭建了基于Sigma-Delta调制技术的微机械陀螺检测系统,并对其进行了功能验证和仿真,得到信噪比80.2dB,有效位数为13.2位,很好的实现了检测功能。然后,使用Cadence软件,采用CMOS0.5微米工艺对系统中相应电路模块进行电路级设计和仿真,最后进行了整体的检测电路仿真,得到信噪比为78.25dB,有效位数12.7位,与系统级仿真结果相近,很好的完成了单环四阶硅微陀螺数字闭环检测电路的全部功能。从理论和仿真验证了基于Sigma-Delta调制技术的微机械陀螺数字检测电路的可行性,为之后的微机械陀螺数字化进程提供了依据和铺垫。为进一步提高微机械陀螺的性能,做了很好的理论研究以及实践工作,起到了重要的作用。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2012-07-01)

高雅彪,毛伟玲,李醒飞[6](2012)在《石英挠性摆式加速度计闭环检测电路设计》一文中研究指出设计了一种用于石英挠性加速度计系统中的闭环检测电路。开发了基于单载波调制的电容检测电路和伺服驱动电路,在功率放大电路前引入校正环节,提高加速度计系统的动静态性能。实验结果表明,电容检测电路线性度好,分辨力可达到10-16F量级,可检测到的上限差值电容约为7 pF。对加速度计表头进行了重力场翻滚试验,采用四点法对实验结果进行分析,得到了加速度计输出表达式。(本文来源于《电子技术应用》期刊2012年02期)

卢海曦,王寿荣,周百令[7](2011)在《微机械陀螺仪反馈控制器鲁棒性分析及闭环接口检测电路设计》一文中研究指出在分析微机械陀螺仪静电力反馈检测结构的基础上,提出了一种对现有Sigma-Delta静电力反馈检测方式的改进设计.对微机械陀螺仪闭环检测系统进行了离散化处理.基于Lyapunov稳定性原理,构造了一类能够使系统有限时间稳定的输出反馈控制器,并对其鲁棒性能进行了分析.该电路系统在Cadence平台下使用AMS 0.35μm CMOS工艺实现,完成了包括前端敏感电路、调制解调器和反馈控制器在内的关键部分的设计,并通过了仿真验证.系统的关键性能与比例-积分-微分(PID)控制器改进的静电力反馈电路进行了比较.分析结果表明,改进的闭环检测系统在陀螺信号带宽上信噪比达到106 dB,在扰动发生后可以在130 ms之内恢复到平衡状态,所需时间短于采用PID控制器的检测回路.因此,加入了输出反馈控制器的闭环系统比普通系统具有更加良好的检测性能.(本文来源于《东南大学学报(自然科学版)》期刊2011年03期)

刘珍[8](2011)在《热激励微机械谐振器闭环自激/检测电路研制》一文中研究指出微机械谐振式传感器是一种重要的微型传感器,除具有普通硅微机械传感器体积小、重量轻、成本低、功耗小、易于集成的优点外,还具有灵敏度高、准数字信号输出、抗干扰能力强等特点。而微谐振器谐振频率的闭环自激/检测电路可提高谐振频率测量精度和速度、扩大量程,改善系统的动态特性,是微谐振式传感器研制的关键技术之一。本文利用锁相环的精确选频跟踪特性,在开环特性测试基础上,研制了由低噪声差分放大器、恒时延带通滤波器、0°~1800移相器、正弦波-方波波形变换器、二分频器、无相差频率跟踪锁相环、幅值调整等环节组成的微谐振器闭环自激/检测电路,实现了微谐振器闭环自激和谐振频率的高精度测量。检测电路的相位随频偏的变化是影响频率稳定性和测试结果可靠性的关键因素,为有效解决锁相环相位随频偏变化的问题,本文结合锁相环稳态相差与环路滤波器传递函数之间的关系,优化设计了一种基于波形发生器MAX038的无相差频率跟踪锁相环电路,实现对传输信号频率和相位的同步跟踪功能,具有电路结构简单,参数选取方便等特点。在对闭环自激/检测系统各个电路单元分析、仿真和调试的基础上,提出了各单元模块的设计原则,并最终成功研制出热激励微梁谐振器的谐振频率自激/检测电路。对电热激励/压阻检测的二氧化硅/硅双层微悬臂梁谐振器谐振频率的测量结果表明:该测试系统的稳定性达到0.1Hz/h,证明本文所研制的闭环自激/检测系统具有较高的测量精度和稳定性。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2011-03-01)

孙腾,车录锋,黎晓林,吴健[9](2011)在《基于PID反馈的高Q值加速度计闭环检测电路》一文中研究指出高Q值加速度计由于能够很好地降低热机械布朗噪声,被广泛应用于高精度低噪声检测领域,相应的闭环接口电路却成为其应用的困难之一。通过分析传感器的器件结构和动态响应,提出了一种基于PID反馈的闭环检测电路来克服传感器因高Q值造成的不利影响,改善系统的频率特性和动态响应。根据设计原理设计和测试了基于PCB板级的闭环检测电路。电路的测试结果表明:该电路有效拓宽了可应用频带,增加了系统的线性度,并提高了系统的动态响应时间。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2011年02期)

王斌[10](2010)在《MEMS传感器闭环检测电路研究设计》一文中研究指出高精度MEMS加速度传感器能够实现实时位移检测,在当今民用和军用系统如汽车电子、工业控制、消费电子、卫星火箭和导弹等中间具有广泛的需求。在高精度MEMS加速度传感器中,特别需要稳定的低噪声高灵敏度弱信号检测电路,其性能的好坏直接关系到MEMS加速度传感器系统性能的优良。本文在充分研究国内外研究发展状况并结合国内实际生产条件的基础上,设计了MEMS电容式加速度传感器闭环检测电路,且完成了系统的版图设计。本文中所做的主要工作如下:首先简单回顾了MEMS技术、MEMS电容式加速度传感器及其弱信号检测电路的发展历史,并对其发展现状和趋势做了一定的了解。这样便于对弱信号检测电路的各种性能作出合理的改进,以适应MEMS电容式加速度传感器弱信号闭环检测系统的发展要求。其次在详细对两种不同的MEMS电容式加速度传感器进行分析和对各种不同的弱信号检测电路结构及其各自优缺点进行比较的基础上,通过讨论开环闭环检测方式的优缺点,确定了本课题的研究方案。然后根据系统功能要求,设计了应用于变间隙MEMS电容式加速度传感器的闭环弱信号检测系统及模块电路,包括前置放大器、滤波电路、比例放大电路、带隙基准、时钟振荡器和数字控制电路等,并利用Cadance软件对系统和模块电路分别进行了仿真分析。仿真结果表明电路达到设计指标要求,电路可检测的电容范围为1pF~10pF,测量精度可达到0.1pF。同时,为了提高电路性能,对MEMS加速度传感器和弱信号检测电路中的噪声进行了分析研究,并对噪声的抑制做了一定探讨。最后基于中电24所MC3010混合CMOS工艺设计了系统电路版图,并通过了DRC、LVS物理验证。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2010-01-01)

闭环检测电路论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为解决目前数字闭环石英挠性加速度计(Digital Closed-Loop quartz flex Accelerometer,DCLA)实测精度与其理论极限精度存在一个数量级的问题,进行DCLA闭环检测电路噪声分析。建立闭环系统误差模型,采用噪声逐级检测的方法,搭建基于噪声分离的开环噪声测试平台,确定差动电容检测环节(C/V)是影响系统精度的主要因素。在此基础上,对改进后的试验样机开展零偏稳定性测试,并对试验结果进行Allan方差分析。实验结果表明,改进后的DCLA系统精度由65.49μg提高到12.24μg,与理论精度基本一致,充分验证了理论分析方法的正确性,为进一步改善和优化数字闭环加速度计系统提供指导和依据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

闭环检测电路论文参考文献

[1].王艳智.微谐振式传感器闭环自激与检测专用集成电路设计理论与关键技术研究[D].中国计量大学.2017

[2].张声艳,刘冬,冯忠伟,陈玉坤.石英挠性加速度计数字闭环检测电路噪声研究[J].微型机与应用.2016

[3].李琰.谐振式红外探测器闭环自激/检测电路设计与探测性能测试[D].中国计量学院.2014

[4].李山.闭环电容式加速度计自检测电路设计[D].哈尔滨理工大学.2013

[5].穆涛.单环四阶硅微陀螺数字闭环检测电路设计[D].哈尔滨工业大学.2012

[6].高雅彪,毛伟玲,李醒飞.石英挠性摆式加速度计闭环检测电路设计[J].电子技术应用.2012

[7].卢海曦,王寿荣,周百令.微机械陀螺仪反馈控制器鲁棒性分析及闭环接口检测电路设计[J].东南大学学报(自然科学版).2011

[8].刘珍.热激励微机械谐振器闭环自激/检测电路研制[D].杭州电子科技大学.2011

[9].孙腾,车录锋,黎晓林,吴健.基于PID反馈的高Q值加速度计闭环检测电路[J].传感器与微系统.2011

[10].王斌.MEMS传感器闭环检测电路研究设计[D].西安电子科技大学.2010

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