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微机械惯性传感器检测平台的设计与应用(2)

2017-03-27 01:03
在测量过程中，先将未知电容（C1、C2）充电至已知电压Vref，然后让其放电。充、放电过程由一定时序控制，不断重复，使未知电容总处于动态的充放电过程。C1、C2连续地放电，电流脉冲经过电荷放大器转换为电压。再经过采样保持器，得到输出Vc。将公式ΔC=2C0·x/d0代入，可得电容检测电路的传递函数为：

Vc/x=-[2VrefC0/Cfd0]

2.2 单位增益放大器电路

AD公司与U.C.Berkeley联合开发的ADXL50（5g的微机械加速度计）采用了单位增益放大电路。

图3是单位增益放大器的等效电路。图3中，Cp为分布电容，Cgs为前置级输入电容，Rgs为输入电阻。当载波频率在放大器的通频带以内时，前置级输入电阻可忽略不计。由图3可午，前置级有用信号输出为：

（Vs-Vout）jω（C0 ΔC） (-Vs-Vout)jω（C0-ΔC）

=Voutjω(Cp Cgs) Vout/Rgs

∵ Rgs→∞

∴Vout=(2ΔC/2C0 Cp Cgs)Vs

分布电容Cp约为10pF，