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摘要
微半球陀螺接口电路的性能直接影响着陀螺仪的关键性能指标，是微半球陀螺研究的重点。针对微半球陀螺微弱振动信号的测量需求，首先分析了几种电容检测电路，其中详细分析了几种跨阻放大电路(Trans-impedance Amplifier, TIA)的噪声模型；其次，对几种电容检测电路的本征噪声性能进行了详细的分析和对比；最后，通过分析和优化设计了一种低噪声高增益的微半球陀螺接口电路。接口电路由驱动电路和读出电路构成。读出电路由两级放大电路组成，第一级采用两路跨阻放大器对差分振动电容的微弱电流信号读出，第二级采用差动放大器对两路跨阻电路的输出信号进行放大，通过带通滤波实现了陀螺信号的读出功能。实验结果表明，本电路具备9.93V/fF的电容电压转换电路(Capacitor to Voltage, C/V)读出增益和0.039zF/Hz1/2(@16.76718kHz)的电容分辨率。
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单位中国工程物理研究院电子工程研究所; 中国工程物理研究院
