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导航级硅微谐振式加速度计专用集成测控电路研究

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导航级硅微谐振式加速度计专用集成测控电路研究
论文目录
 
摘要第1-7页
Abstract第7-18页
1 绪论第18-32页
  1.1 研究背景和意义第18-21页
  1.2 国内外硅微谐振式加速度计研究进展第21-25页
  1.3 硅微谐振式加速度计测控电路研究现状第25-30页
  1.4 论文的研究内容第30-32页
2 硅微谐振式加速度计相位噪声模型第32-53页
  2.1 硅微谐振式加速度计工作原理与噪声源第33-36页
    2.1.1 硅微谐振式加速度计基本运动方程第33-34页
    2.1.2 机械热噪声源及其特点第34页
    2.1.3 电路噪声源及其特点第34-35页
    2.1.4 MEMS振荡器系统中的噪声分类第35-36页
  2.2 硅微谐振式加速度计系统分解相位噪声模型第36-41页
    2.2.1 阻尼振荡器的分解分析第36-39页
    2.2.2 非线性因素影响下的硅微谐振式加速度计噪声系统建模第39-41页
  2.3 自动幅度控制的MEMS振荡器针对相位噪声性能的优化设计第41-45页
    2.3.1 基于自动幅度控制的MEMS振荡器第41-42页
    2.3.2 相位调制路径噪声分析第42-44页
    2.3.3 幅度调制路径噪声分析第44页
    2.3.4 硅微谐振式加速度计针对噪声性能的优化设计第44-45页
  2.4 相位噪声模型数值仿真及验证第45-48页
    2.4.1 线性MEMS振荡器相位噪声仿真分析第45-47页
    2.4.2 非线性MEMS振荡器相位噪声仿真分析第47页
    2.4.3 输出噪声成分分析第47-48页
    2.4.4 相位噪声与振幅关系仿真分析第48页
  2.5 相位噪声模型验证实验第48-52页
    2.5.1 非线性刚度的标定实验第49页
    2.5.2 静电刚度的标定实验第49-50页
    2.5.3 相位噪声测试与分析第50-51页
    2.5.4 零偏不稳定度与振幅的关系实验第51-52页
  2.6 小结第52-53页
3 基于锁相环的硅微谐振式加速度计测控系统第53-71页
  3.1 基于锁相环的测控电路系统第53-57页
    3.1.1 基于自动增益控制的读出电路系统第53-54页
    3.1.2 基于锁相环的测控电路系统第54-56页
    3.1.3 嵌入式频率数字转换器第56页
    3.1.4 测控电路系统设计第56-57页
  3.2 基于锁相环的测控电路系统若干关键问题第57-63页
    3.2.1 噪声混叠问题第57-58页
    3.2.2 混合鉴频鉴相器的结构设计第58-61页
    3.2.3 稳定性问题第61-63页
  3.3 基于锁相环的测控电路系统相位噪声分析第63-67页
    3.3.1 系统分解相位噪声模型第63-64页
    3.3.2 幅度调制路径分析第64-65页
    3.3.3 相位调制路径分析第65-67页
  3.4 仿真分析第67-70页
    3.4.1 启动瞬态过程仿真第67-68页
    3.4.2 系统抗混叠特性仿真第68-70页
  3.5 小结第70-71页
4 硅微谐振式加速度计频率数字转换技术第71-84页
  4.1 频率数字转换技术的简介第71-74页
    4.1.1 基于复位计数器的频率数字转换器第71-72页
    4.1.2 Sigma-Delta电压式频率数字转换器第72-73页
    4.1.3 Sigma-Delta相位式频率数字转换器第73-74页
  4.2 高分辨低功耗频率数字转换器原理第74-77页
    4.2.1 线性化理论模型第75-76页
    4.2.2 量化噪声分析第76-77页
  4.3 高分辨低功耗频率数字转换器关键电路设计第77-79页
    4.3.1 鉴频鉴相器第77页
    4.3.2 环路滤波器第77-78页
    4.3.3 压控振荡器第78-79页
  4.4 高分辨低功耗频率数字转换器仿真验证第79-82页
    4.4.1 量化噪声仿真验证第80页
    4.4.2 频率数字转换器的仿真对比第80-82页
  4.5 频率数字转换器实现与性能测试第82-83页
    4.5.1 电路设计与流片第82页
    4.5.2 性能测试第82-83页
  4.6 本章小结第83-84页
5 硅微谐振式加速度计专用集成测控电路设计第84-99页
  5.1 基于锁相环的测控电路设计第84-85页
  5.2 关键电路设计第85-93页
    5.2.1 低噪声低功耗前端放大器第85-87页
    5.2.2 抗混叠混合鉴频鉴相器第87-89页
    5.2.3 滞回比较器设计第89-91页
    5.2.4 频率数字转换电路第91-92页
    5.2.5 数字电路设计第92-93页
  5.3 芯片布局与版图设计第93-95页
  5.4 噪声分析与性能预测第95-96页
  5.5 小结第96页
  5.6 本章附录第96-99页
    5.6.1 前端放大器仿真第97页
    5.6.2 混合鉴频鉴相器仿真第97-99页
6 硅微谐振式加速度计MEMS-ASIC样机的实现及测试第99-108页
  6.1 硅微谐振式加速度计MEMS-ASIC原理样机的实现第99-101页
  6.2 硅微谐振式加速度计MEMS-ASIC样机性能测试第101-106页
    6.2.1 启动过程测试第101页
    6.2.2 标度因数、量程与非线性测试第101-102页
    6.2.3 加速度扫频测试第102-103页
    6.2.4 噪声性能测试第103-106页
  6.3 关键性能指标的总结与对比第106-107页
  6.4 小结第107-108页
7 总结与展望第108-110页
  7.1 研究工作总结第108-109页
  7.2 后续工作展望第109-110页
致谢第110-111页
参考文献第111-118页
附录第118-120页
简历第120页

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