几十年积累的大量设计经验与不断提升的制造工艺水平促成了 MEMS振动传感器研究成果的快速更新。同时,这些成果也渗透到了军品与民品等诸多应用领域。与之相比,振动传感器的检测技术发展相对滞后,且传统检测方法已无法适应现在快速精准的检测需求。在此背景下,本课题设计出一种可实现自检测功能的振动传感器系统。自检测模块使用纯数字方法构建激励产生模块,以产生用于传感器系统静态和动态参数检测的正弦信号,激励产生模块与接口电路制造在同一块芯片上。通过数字谐振器产生多位正弦波,该信号流经sigma-delta调制器转化成一位码流,再以静电力反馈的形式作用在传感器敏感单元上,从而转换成等效检测加速度信号。sigma-delta调制器内嵌在谐振器中,以减小芯片面积和计算时间。通过调节信号发生器的参数,正弦信号的幅度和频率可以精确确定,以适应不同的静态和动态参数的测试。为验证自检测模块的适用性,本课题设计了一款振动传感器的闭环sigma de型数字接口电路。电路整体采用非限制性结构来降低系统参数获取难度。同时引入相位补偿器保证稳定性。在分析系统中主要失真源的基础上,对电荷放大器、跟随缓冲器、相位补偿器、积分器、量化器、时序控制电路等子模块进行晶体管级电路设计。利用SpectreVerilog对电路进行数模联合仿真,接口电路信号带内输出噪声密度小于250nV/Hz^1/2,谐波失真小于-120dB,总体信噪比为103.6dB,性能满足需求。同时自检测模块工作正常,最小可检测到45μg的振动加速度信号,检测范围-0.7g～+0.7g。