基于MEMS工艺的加速度传感器是发展最早的MEMS传感器之一,由于其具有质量轻、响应快、体积小、功耗低等特点,被广泛的应用于汽车电子、航空航天、军事、医疗、工业控制、物联网、智能手机等领域。而目前加速度传感器的设计主要采用传统的设计方法,即将器件设计和信号处理电路独立设计分析,这种方法研发周期长,研制费用高,无法有效分析传感器系统的完整性能。宏模型是传感器器件级到系统级之间的接口,通过宏模型建立系统级仿真模型能实现复杂器件结构和信号处理电路混合仿真,分析系统整体的行为和性能特性。研究MEMS加速度传感器的宏模型提取技术对提高器件的设计效率和质量,满足日益增加的市场需求具有重要意义。本文围绕压阻式加速度传感器的设计,研究了压阻式加速度传感器的宏模型提取方法。通过对比分析多种经典的压阻式加速度传感器悬臂梁结构,选择了横向效应小,灵敏度较高的双端固支四梁结构的悬臂梁。采用静态力学仿真分析了质量块-悬臂梁结构的应力云图,确定了压敏电阻分布,并用铝导线连接成惠斯通全桥电路。在此基础上,对压阻式加速度传感器进行了结构设计、版图设计和工艺流程设计,生成了传感器的三维结构。利用IntelliSuite软件对所设计的压阻式加速度传感器进行了力学、电学、机电耦合仿真,分析了传感器的悬臂梁参数对传感器灵敏度、固有频率、横向效应的影响。根据仿真分析结果,并结合设计指标,设计了6种优化结构,通过对比分析6种结构的性能参数,最终选择了最优化结构。对该结构进行冲击测试、模态分析、时域性能分析和频域性能分析研究了传感器的量程、冲击极限、模态振型、时间常数、响应时间、超调量、带宽等动态特性参数。根据仿真计算获得的静态和动态特性参数,对所设计的压阻式加速度传感器进行了宏模型提取,并用Verilog-A对宏模型描述,结合后端放大电路,在Cadence中构建系统级仿真模型,成功实现了系统级仿真分析。