微陀螺系统是一种能够测量物体相对惯性空间角速度的传感器,它是基于哥氏加速度检测原理而工作的,在军事、导航领域有着广泛的应用。随着MEMS技术的不断成熟,微机械陀螺传感器结构的加工技术已日趋成熟,而接口电路的设计则成为制约微机械陀螺产品化的瓶颈。目前国外研制的微陀螺系统的分辨率大都在1 /h以内,但是国内的微陀螺系统分辨率还在100/ h左右,而微陀螺的输出信号幅度很小,噪声或外界干扰会严重影响微陀螺检测的分辨率,对微陀螺系统噪声的分析是十分重要的。本文基于闭环驱动全差分振动式微机械陀螺系统,从微陀螺的工作原理出发,分析得到陀螺驱动模态和检测模态的动力学方程,并通过分析驱动电路和检测电路的工作原理,利用基本的噪声理论和噪声分析方法,建立了接口电路的整体噪声模型和前置放大器、增益级以及开关相敏解调电路的噪声模型,深入、详细地分析接口电路的噪声。通过对结构噪声和检测电路噪声的对比,分析确定了电路的噪声是系统噪声的主要贡献部分,并通过对检测电路的噪声分析,确定了前置放大器是对接口电路和微陀螺系统噪声贡献最大的模块。经过分析计算得到检测电路的输入参考噪声电压为3.79μV/ Hz^1/2 ,机械热噪声在检测电路输入端等效噪声电压为32nV/ Hz^1/2 ,检测电路的输出噪声电压为3.6mV,为后续低噪声优化设计提供理论基础。闭环自激驱动电路中相位噪声会影响驱动信号频率的稳定性,本文在分析闭环自激驱动电路的工作原理的基础上对驱动电路的相位噪声进行了具体分析,得到相位噪声为-51.4dBc/Hz^1/2。最后,本文根据对检测电路的分析结果,通过对前置放大器中T型电阻网络和运算放大器结构的改进,大大减小了前置放大器的噪声,将前置放大器的噪声从3.79μV/ Hz^1/2降低到148.68nV/ Hz^1/2 ,检测电路的输出噪声电压降低到153μV ;采用多路同相器并联的结构取代单纯的运算放大器结构,将其噪声降低到4.03nV/ Hz^1/2 ;同时,设计了一种低噪声运算放大器,其噪声为9.86nV/ Hz^1/2。