基于电容检测的高精度大量程MEMS加速度计设计

作者：唐兴刚; 龙善丽; 童紫平; 吴传奇; 贺克军

来源：传感器与微系统, 2023, 42(03): 100-107.

DOI：10.13873/J.1000-9787(2023)03-0100-03

• 微机电系统加速度计
• 电容/电压转换电路
• 高精度
• 大量程

为满足系统在导航和倾角测量等领域对高精度、大量程加速度计的应用需求，设计了一种高精度、大量程微机电系统(MEMS)加速度计。加速度计敏感结构采用梳齿式结构，电容/电压(C/V)转换电路采用开关电容架构，通过斩波技术和相关双采样技术有效降低调理电路的1/f噪声。为提高系统线性度，模/数转换器(ADC)采用2阶1 bit Sigma-Delta架构，同时采用斩波技术降低ADC的失调及1/f噪声。本文设计采用0.18μm BCD工艺，调理电路面积为28 mm2。测试结果表明：MEMS加速度计在±50 gn的量程下，零偏稳定性达到73.7μg,非线性度为69.3×10-6,总功耗110 mW。

• 单位
  华东光电集成器件研究所