近年来,随着微电子机械系统(MEMS)设计与制造技术的日趋成熟,各种MEMS陀螺仪应运而生,它们有着传统机械式陀螺仪无法企及的体积小、重量轻、功耗低、成本低等优点,使得陀螺仪的应用进一步扩大到汽车电子和娱乐电子等民用领域。本选题面向最具代表性的谐振式MEMS陀螺仪,对其电容读出芯片设计中的关键技术进行研究,旨在实现高性能集成化MEMS陀螺仪,并为同类MEMS传感系统的高精度设计打下理论基础。　　 本文选取连续电压读出方式,通过理论推导,明确影响性能的关键参数,并提出相应的优化方法,作为高性能读出芯片设计的理论依据。　　 提出一种基于理想元件的压控电容SPICE模型,用于模拟MEMS陀螺仪,解决了电容读出电路与MEMS陀螺仪难以协同仿真的问题。　　 将斩波降噪技术与连续电压读出相结合,提出新型高精度电容读出电路,同时采用直流置位搭配交流抑制的方法,稳定偏置静态工作点并进而实现小于O.9aF/rtHz的电容分辨率和高于1113dB的读出动态范围。　　 芯片实现全集成设计,并提出一种新的温度补偿方法,即在设计过程中精确调节斩波信号发生器的正温度系数以抵消电荷积分器的负温度系数,测试结果表明全集成芯片的灵敏度温漂在.40～85℃全温度范围内仅为38ppm/℃。　　 设计采用新加坡特许半导体的0.35μm标准CMOS工艺,先后共进行了四次流片,成功应用于MEMS陀螺仪并完成了全面的功能验证和性能测试。