基于电容检测的高精度大量程MEMS加速度计设计

唐兴刚; 龙善丽; 童紫平; 吴传奇; 贺克军

doi:10.13873/J.1000-9787(2023)03-0100-03

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基于电容检测的高精度大量程MEMS加速度计设计

设计与制造 | 更新时间：2025-09-11

- 基于电容检测的高精度大量程MEMS加速度计设计
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- 传感器与微系统 2023年第3期页码：100-102+107
- 作者机构：
  
  华东光电集成器件研究所
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2023)03-0100-03
  中图分类号： TH824.4
- 纸质出版：2023
- 稿件说明：
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唐兴刚, 龙善丽, 童紫平, 等. 基于电容检测的高精度大量程MEMS加速度计设计[J]. 传感器与微系统, 2023,(3):100-102+107.
唐兴刚, 龙善丽, 童紫平, 等. 基于电容检测的高精度大量程MEMS加速度计设计[J]. 传感器与微系统, 2023,(3):100-102+107. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2023)03-0100-03.

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摘要

为满足系统在导航和倾角测量等领域对高精度、大量程加速度计的应用需求，设计了一种高精度、大量程微机电系统(MEMS)加速度计。加速度计敏感结构采用梳齿式结构，电容/电压(C/V)转换电路采用开关电容架构，通过斩波技术和相关双采样技术有效降低调理电路的1/f噪声。为提高系统线性度，模/数转换器(ADC)采用2阶1 bit Sigma-Delta架构，同时采用斩波技术降低ADC的失调及1/f噪声。本文设计采用0.18μm BCD工艺，调理电路面积为28 mm

。测试结果表明：MEMS加速度计在±50 g

的量程下，零偏稳定性达到73.7μg

非线性度为69.3×10

-6

总功耗110 mW。

Abstract

关键词

Keywords

references

应用于MEMS加速度计的电容式检测电路设计[J]. 代志双;徐亮;谢亮;金湘亮.传感器与微系统,2020(05)

0.3 ng/Hz~(1/2)超高灵敏度MEMS加速度计研究进展[J]. 王秋;刘骅锋;许强伟;宋萧萧;严世涛;涂良成.中国惯性技术学报,2020(01)

一种新型的低噪声硅微机械陀螺电容读出电路[J]. 吴传奇;张欢阳;童紫平;龙善丽;贺克军.导航与控制,2019(06)

新型电容式MEMS加速度计数字接口电路设计[J]. 李宗伟;丛宁;熊兴崟;韩可都;杨长春.电子学报,2016(10)

梳齿式电容加速度传感器的原理和性能分析[J]. 胡雪梅;屈保中.武汉理工大学学报,2009(08)

A 24-bit sigma-delta ADC with configurable chopping scheme[J]. Li Li;Xu Cheng;Zhang Zhang;Jianmin Zeng;Xiaoyang Zeng.IEICE Electronics Express,2019

A Resonant MEMS Accelerometer With 56ng Bias Stability and 98ng/Hz1/2 Noise Floor[J]. Zhao Chun;Pandit Milind;Sobreviela Guillermo;Steinmann Philipp;Mustafazade Arif;Zou Xudong;Seshia Ashwin.Journal of Microelectromechanical Systems,2019

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