加速度计是最重要的惯性仪表之一，用于惯性导航和惯性制导系统。微电容式加速度计因具有精度高、噪声特性好、漂移低、温度敏感性小、功耗低等优点而得到广泛应用。在加工工艺方面，与体微机械加工相比表面微机械加工具有工艺简单，容易与CMOS电路集成等优点。在控制方式上，闭环方式可以改善系统的线性度、动态性能和带宽，同时可以降低对加工工艺的要求。∑-△调制是一项广泛应用于低频领域实现高分辨率模数转换的技术。∑-△微加速度计是将∑-△调制技术应用于电容式表面微加速度计实现闭环控制方式的一个微机电系统。它具有直接提供数字输出、易采用高密度CMOS工艺实现、能实现加速度计与数字信号处理电路的集成等优点而受到关注。 本文介绍了电容式微加速度计的基本原理，指出了闭环控制方式的优点，结合∑-△调制技术，设计了一种闭环控制模式的电容式微加速度计——∑-△微加速度计的系统模型。 在MATLAB SIMULINK环境下创建了∑-△微加速度计的仿真模型。对仿真模型的输出信号做了频谱分析。设计了仿真模型输出的数字信号处理模块，并通过编程使其得以实现。运用数字信号处理模块将仿真模型的PWM输出信号解调并还原了输入波形。改变输入信号幅度、反馈增益系数、放大器增益、比较器增益等参数以及相位补偿器的位置进行了仿真。采用正弦最小误差法对还原后的波形进行了分析。 建立了∑-△微加速度计中静电力反馈作用下机械结构的等效电学模型。综合权衡相位补偿器在电路中不同位置的优劣点，建立了相位补偿器置于反馈通道的全系统的PSPICE仿真模型。仿真结果表明，信噪比可以达到75dB。对系统的噪声进行了分析，提出了改善系统性能的方法。 建立了PSPICE中可在用户属性面板中设置器件尺寸、支持图形输入的四端口MOS管仿真模型。完成了0.18gm工艺OTA电路、比较器、寄存器以及相位补偿器的CMOS电路设计，并运用PSPICE工具分别对其进行了性能仿真。结果表明，本文所设计的各电路模块满足实现μg分辨率加速度计的设计要求。