MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)加速度传感器是深部油气、金属矿勘探的主体设备和地震数据采集系统的核心器件,但是供应市场基本被国外垄断,其中MEMS地震检波器读出电路设计为一项关键技术。MEMS加速度传感器的精度高,体积小易集成的特性在地质勘探中受到特殊的应用。MEMS加速度传感器又称微加速度计,有压阻式以及电容式等多种不同的结构,其中电容式加速度应用广泛,国内的大部分伺服电路都是围绕电容式加速度计来做的。伺服系统主要分为两个部分,模拟部分和数字部分。对于模拟部分,伺服系统根据有无反馈可分为开环和闭环两个控制方式。开环的控制方式相对简单,当加速度信号较微弱时可以采用,但是线性度较差。闭环的控制方式是加了负反馈的,线性度优势明显。更重要的是闭环控制可以使质量块始终处于平衡位置。伺服系统大致分为三种模式,调制器组成的环路滤波结构,电路把电容信号转化为电压信号,再经过放大和调制处理。再者就是基于运算跨导放大器连续时间电流伺服电路,最后一种就是开关电容电荷伺服电路。本文的MEMS系统采用闭环Sigma-delta结构,利用调制解调的方法,进行MEMS读出电路的建模。对于数字抽取滤波部分,通过MATLAB设计各级抽取滤波器参数并分别进行仿真验证。此系统分为三部分级联结构:第一部分为CIC抽取滤波器,此部分完成高抽取和抗混叠。第二部分是补偿滤波器,此部分补偿上一级滤波器通带部分的衰减,并进一步抽取。第三部分为等波纹FIR滤波器,此部分完成系统精细滤波。在硬件实现上通过ISE、Modelsim对其FPGA实现方案进行仿真和分析,最后在FPGA(Spartan-6E)芯片上对系统进行上电验证,与仿真结果相比低3dB。本文主要分析了读出电路建模的结构,并且对此系统进在Cadence里进行实际电路的设计以及最后的流片工作。