压电式微固体模态陀螺谐振频率自动跟踪电路

作者：曾小润; 吴校生

来源：半导体光电, 2019, 40(02): 171-175.

DOI：10.16818/j.issn1001-5868.2019.02.005

• 压电振子
• 相位锁定
• 频率跟踪
• 现场可编程门阵列
• 直接数字频率合成器

压电式微固体模态陀螺振子通过交变电压激振、传感电极感应出电荷。当激励电压频率为某阶振动模态谐振频率时,感应电荷达到最大值。设计了谐振频率自动跟踪电路,使陀螺稳定工作在谐振模态。使用现场可编程门阵列(FPGA)控制直接数字频率合成器(DDS)产生频率精确可调的激励电压,驱动陀螺振子振动。检测谐振点对应的激励电压和感应信号间的相位差,作为反馈信号调节激励电压频率。实验结果表明,当相位差锁定区域处在98.48°～100.27°时,振子感应电极输出信号最大,振子处于谐振状态,实现了振子谐振频率的跟踪锁定。该系统可用于以谐振器为核心器件的振子工作模态锁定与跟踪。

• 单位
  上海交通大学; 微米/纳米加工技术国家级重点实验室