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基于MEMS技术的微机械陀螺具有体积小、重量轻、价格低、寿命长和易于批量生产等诸多优点,具有广阔的应用前景。然而,由于工艺、接口电路等条件的限制,目前微机械陀螺性能普遍较低,制约了陀螺的推广使用。本论文以提高微机械陀螺性能为目标,针对陀螺接口电路进行了研究。主要研究内容包括: (1)从微机械陀螺的等效力学模型出发,推导了振动式微机械陀螺常用的理想动力学方程,并利用理想动力学方程对驱动和敏感模态运动状态进行了详细的分析,对驱动模态驱动原理和检测模态检测原理进行了介绍。 (2)进行了陀螺整体电路的研究。在检测电路方面以C-V转换电路分析为基础设计了陀螺驱动和敏感模态检测电路;在驱动电路方面重点研究了采用锁相的方法完成驱动模态稳频控制的频率控制回路和采用整流以及直流电压调整的方法完成驱动模态恒幅控制的振幅控制回路,完成了驱动模态的稳频和恒幅双环路控制。 (3)提出了一种通用的振动式微机械陀螺接口电路方案,针对一种音叉电容式微机械陀螺制作了相应的PCB实验电路板并进行了调试实验。 (4)进行振动式微机械陀螺接口电路数字化研究,完成了陀螺数字化接口电路硬件系统的搭建并进行了部分软件的设计和调试。 本论文针对振动式微机械陀螺接口电路及其数字化的研究,对于提高微机械陀螺的设计水平,促进微机械陀螺的应用具有非常重要的参考价值。