壓電微固體模態(tài)陀螺等效電路負載效應(yīng)及AGC電路優(yōu)化仿真研究.pdf

1、本文的研究對象壓電式微固體模態(tài)陀螺儀（Piezoelectric Micromachined Modal Gyroscope，PMMG）是一種敏感角速度的壓電微傳感器。因為具備特殊的材料和特別的結(jié)構(gòu)，并結(jié)合了MEMS陀螺和固態(tài)陀螺的各自優(yōu)點，PMMG因此擁有較高的抗沖擊性和抗震性等優(yōu)勢。隨著MEMS工藝技術(shù)的快速發(fā)展，慣性微陀螺的尺寸和精度得到進一步的優(yōu)化，也因此越來越受到人們的關(guān)注。
　　作為微型傳感器的核心部件，目前在除了對于

2、壓電固態(tài)陀螺儀進行微型化的研究之外，壓電式諧振器機械負載效應(yīng)的研究已經(jīng)廣泛開展。以壓電諧振器為核心部件的傳感器輸出電極大多和電荷放大器連接，而電學(xué)負載對于壓電諧振器電路的功能特性影響還鮮有報道。本文采用串聯(lián)電阻的方法，解決了傳統(tǒng)的阻抗分析儀很難滿足壓電微固體模態(tài)陀螺電路諧振激勵條件的困難，研究了一種具有特殊電壓激勵方式的壓電式微固體模態(tài)諧振器等效電路及其負載效應(yīng)。通過繪制壓電諧振器的導(dǎo)納圓圖分析并獲得諧振頻率相近振動狀態(tài)的等效電路參數(shù)。

3、最后，比較有無電荷放大器作為負載接入壓電微陀螺的實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)帶有電荷放大器的壓電微陀螺電路諧振頻率從346.119 kHz降低至344.979 kHz。由此得出結(jié)論：如果電荷放大器作用于壓電諧振器負載端，應(yīng)該關(guān)注其對諧振器電路參數(shù)，特別是對諧振頻率的影響。
　　驅(qū)動電路是保證壓電微固態(tài)陀螺能夠正常振動的前提，通過對幅值和頻率的捕捉來保證微陀螺工作在諧振狀態(tài)。自動增益控制（Automatic gain control，AGC）系統(tǒng)