钟燕清,田 易,阎跃鹏，孟 真，陈 华,李继秀，张兴成

(1.中国科学院 微电子研究所,北京 100029；2.中国科学院大学,北京 100049)

MEMS陀螺是消费类陀螺的主流分支，以其体积小、成本低受到人们的广泛关注。然而，由于加工技术的限制，MEMS陀螺存在固有的加工误差，同时极易受到各种噪声干扰，极大限制了角速度的测量精度和测量范围。为了达到更好的控制效果，通常在驱动电路采用闭环控制的方式，以实现稳定幅度稳定频率的设计效果；而在检测端，根据对成本和控制精度的要求，进行不同检测电路的设计[1-2]。MEMS陀螺解调方法主要为同步解调，解调电路按照环路特性，可分别为开环解调电路和闭环解调电路。为达到消除正交误差的目的，通常在检测电路中附加正交误差消除通路[3]。因此，MEMS陀螺检测电路大体可以被分为纯开环解调(下文简称开环检测)；闭环正交误差消除+开环解调(下文简称单闭环检测)[4-8]以及闭环正交误差消除+闭环解调[9](下文简称双闭环检测)共3种实现方式。其中，纯开环检测电路最简单，无法消除正交误差的影响，因此最容易受噪声干扰、精度最低；单闭环检测的方式可以消除正交误差，降低误差对角速度解调的影响，电路复杂度介于两者之间；双闭环检测电路的复杂度最高，但是可以实现同时消除正交误差和提高抗干扰能力的效果，解调精度最高。在现有文献中，人们对MEMS陀螺的研究主要集中在正交误差消除方法、零偏稳定性指标、温度特性及校准等方面，但是对解调参考信号带来的误差缺乏足够关注。……