CN109029437A - 三自由度闭环陀螺数字接口电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三自由度闭环陀螺数字接口电路，所述陀螺数字接口电路的主要功能是激励陀螺微机械敏感结构产生驱动模态的恒定幅度稳定振动以及测量科里奥利力作用下检测模态的振动状态并从中解算得出角速度信号，包含二个基本控制环路，其中幅值控制环路和相位控制环路组成驱动控制环路，速率控制环路和正交控制环路组成检测控制环路。本发明的三自由度闭环陀螺数字接口电路应用元器件的分时复用方案实现陀螺接口电路的共享设计，具有表征三维空间角速度信息的信号处理能力，有效解决三自由度闭环陀螺数字接口电路的元件共享设计问题，达到高集成度、高可靠性、低功耗、低成本的设计目的，并满足高精度陀螺的性能需求。

Description

三自由度闭环陀螺数字接口电路

技术领域

本发明属于传感器技术领域，涉及一种传感器接口电路，尤其是一种陀螺接口电路。

背景技术

陀螺作为测量运载体角速度的传感器，是惯性导航控制系统的一种基础核心元器件，成为现代航空、航海、航天和国防工业等领域中广泛应用的惯性导航仪器。其中，微机械陀螺以其高精度、高集成度、高可靠性、低功耗、低成本等突出优势成为现代陀螺仪的重要发展方向。近年来我国军事科技和国防工业领域的长足发展对陀螺的研究水平，尤其是对陀螺接口电路的性能提出了更高的要求。

三维空间角速度测量的应用环境下通常需要陀螺具有三自由度的角速度敏感特性。目前的设计方案普遍采用三只陀螺设备通过空间装配分别测量各自敏感方向的角速度信息。这种方案实现简单，避免了二次设计，能够方便地组合形成产品，但降低了整体传感器的集成度和可靠性，同时增加功耗、体积和成本，在实际应用中存在缺陷，应用在军事和国防领域并不理想。

发明内容

为了解决现有技术中使用三只独立陀螺装配组合满足三维空间角速度测量需求，而导致三自由度陀螺参数指标下降的问题，本发明提供了一种三自由度闭环陀螺数字接口电路，该数字接口电路具有三自由度陀螺角速度信号处理能力，应用元器件的分时复用方案实现陀螺接口电路的共享设计。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种三自由度闭环陀螺数字接口电路，包括驱动控制环路和检测控制环路，其中：

所述驱动控制环路由幅值控制环路和相位控制环路组成；

所述幅值控制环路用于在陀螺机械敏感结构的驱动方向形成闭环驱动控制，保证闭环驱动控制信号幅值稳定性，由电压转换模块A、模数转换模块A、峰值检测模块A、PI控制模块A、加减运算模块A、数模转换模块A组成；

所述相位控制环路用于陀螺在工作环境变化或受到外界干扰时确保驱动控制环路中交流控制信号实时跟踪并锁定陀螺机械敏感结构的固有频率和锁定相位变化，抑制非理想特性，由锁相环模块A组成；

所述检测控制环路由速率控制环路和正交控制环路组成；

所述速率控制环路用于在陀螺机械敏感结构的检测方向形成闭环检测控制，抑制由于机械振动引起的误差并实现角速度信号输出，由电压转换模块B、模数转换模块B、减法运算模块B、解调模块B、低通滤波模块B、PI控制模块B、加减运算模块B、数模转换模块B组成；

所述正交控制环路用于抑制由陀螺机械敏感结构加工精度误差引起的检测控制环路中角速度信号包含的正交分量，弥补工艺误差导致的陀螺整机性能降低，由解调模块C、低通滤波模块C、PI控制模块C组成；

所述陀螺机械敏感结构的一对驱动检测电极分别连接电压转换模块A的一对差分输入端，电压转换模块A的交流电压信号输出端连接模数转换模块A的输入端，模数转换模块A的数字信号输出端连接峰值检测模块A和锁相环模块A的输入端，峰值检测模块A输出的幅值信息输入PI控制模块A的输入端，由PI控制模块A完成驱动信号幅度自动控制，PI控制模块A的输出端连接加减运算模块A的一个输入端，锁相环模块A的同相输出端连接加减运算模块A的另一个输入端，加减运算模块A完成信号运算操作，加减运算模块A的输出端连接数模转换模块A的输入端，数模转换模块A的一对差分输出端分别连接陀螺机械敏感结构的一对驱动电极；

所述陀螺机械敏感结构的一对检测电极分别连接电压转换模块B的一对差分输入端，电压转换模块B的交流电压信号输出端连接模数转换模块B的输入端，模数转换模块B的数字信号输出端连接减法运算模块B的一个输入端和解调模块C的一个输入端，锁相环模块A的正交输出端连接解调模块C的另一个输入端，由解调模块C完成陀螺角速度信号正交分量解算操作，解调模块C的交流信号输出端连接低通滤波模块C的输入端，由低通滤波模块C滤除高频交流信号分量，低通滤波模块C的输出端连接PI控制模块C的输入端，由PI控制模块C完成检测交流信号正交分量幅度自动控制，PI控制模块C的输出端连接减法运算模块B的另一个输入端，由减法运算模块B剔除检测交流信号中的正交成分，减法运算模块B的输出端连接解调模块B的一个输入端，锁相环模块A的同相输出端连接解调模块B的另一个输入端，由解调模块B完成陀螺角速度信号解算操作，解调模块B的交流信号输出端连接低通滤波模块B的输入端，由低通滤波模块B滤除高频交流信号分量，低通滤波模块B的输出端连接PI控制模块B的输入端，由PI控制模块B完成陀螺机械敏感结构在检测方向的角速度信号幅度自动控制，PI控制模块B的输出端连接加减运算模块B的一个输入端，锁相环模块A的同相输出端连接加减运算模块B的另一个输入端，加减运算模块B完成信号运算操作，加减运算模块B的输出端连接数模转换模块B的输入端，数模转换模块B的一对差分输出端分别连接陀螺机械敏感结构的一对检测反馈电极。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明的三自由度闭环陀螺数字接口电路应用元器件的分时复用方案实现陀螺接口电路的共享设计，具有表征三维空间角速度信息的信号处理能力，有效解决三自由度闭环陀螺数字接口电路的元件共享设计问题，达到高集成度、高可靠性、低功耗、低成本的设计目的，并满足高精度陀螺的性能需求。

2、本发明的三自由度闭环陀螺数字接口电路的主要功能是激励陀螺微机械敏感结构产生驱动模态的恒定幅度稳定振动以及测量科里奥利力作用下检测模态的振动状态并从中解算得出角速度信号，包含二个基本控制环路，其中幅值控制环路和相位控制环路组成驱动控制环路，速率控制环路和正交控制环路组成检测控制环路。在陀螺机械敏感结构的驱动方向上，驱动控制环路和陀螺机械敏感结构的一对驱动检测电极和一对驱动电极形成闭合控制环路，保证驱动信号的幅值和相位稳定性，确保形成低噪声、低失真和高稳定性的驱动控制，为陀螺的高精度检测性能提供前提条件；在陀螺机械敏感结构的检测方向上，检测控制环路和陀螺机械敏感结构的一对检测电极和一对检测反馈电极形成闭合控制环路，在检测方向的一对检测反馈电极上形成静电力，用于抵消检测方向科里奥利力作用，避免开环检测电路设计中由于陀螺机械敏感结构的中心质量块在科里奥利力作用下简谐振动引入的非理想因素。

3、本发明采用的模数转换器具有三通道数据转换功能，实现了三自由度陀螺空间角速度信号的采集，实现接口电路的复用，避免电路元件冗余引起的传感器性能下降。

4、本发明采用的数字接口电路设计在陀螺抵抗环境干扰和提高温度特性方面具有有益效果。

附图说明

图1为本发明所述三自由度闭环陀螺数字接口电路的原理图；

图2为模数转换模块的原理图；

图3为模数转换模块中调制器部分的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式中的三自由度闭环陀螺数字接口电路包括驱动控制环路和检测控制环路，其中：

所述驱动控制环路由幅值控制环路和相位控制环路组成。由于存在阻尼，驱动控制环路中的交流驱动电压信号幅值会随运行时间推移而产生衰减，因此驱动控制环路需要具有补充驱动信号能量的作用。另外，外部环境变化带来的温度漂移和机械结构老化等影响会导致谐振特性发生改变。所述幅值控制环路用于在陀螺机械敏感结构100的驱动方向形成闭环驱动控制，保证外界因素变化条件下的闭环驱动控制信号幅值稳定性，由电压转换模块A101、模数转换模块A102、峰值检测模块A103、PI控制模块A104、加减运算模块A106、数模转换模块A107组成。所述相位控制环路用于陀螺在工作环境变化或受到外界干扰时确保驱动控制环路中交流控制信号实时跟踪并锁定陀螺机械敏感结构的固有频率和锁定相位变化，抑制非理想特性，由锁相环模块A105组成，所述锁相环模块A105一般包括鉴相器、环路滤波器和压控振荡器。所述陀螺机械敏感结构100和驱动控制环路的具体连接方式为：陀螺机械敏感结构100的一对驱动检测电极分别连接电压转换模块A101的一对差分输入端，电压转换模块A101的交流电压信号输出端连接模数转换模块A102的输入端，模数转换模块A102的数字信号输出端连接峰值检测模块A103和锁相环模块A105的输入端，峰值检测模块A103输出的幅值信息输入PI控制模块A104的输入端，由PI控制模块A104完成驱动信号幅度自动控制，PI控制模块A104的输出端连接加减运算模块A106的一个输入端，锁相环模块A105的同相输出端连接加减运算模块A106的另一个输入端，加减运算模块A106完成信号运算操作，加减运算模块A106的输出端连接数模转换模块A107的输入端，数模转换模块A107的一对差分输出端分别连接陀螺机械敏感结构100的一对驱动电极。

所述检测控制环路由速率控制环路和正交控制环路组成，其中：所述速率控制环路用于在陀螺机械敏感结构的检测方向形成闭环检测控制，抑制由于机械振动引起的误差并实现角速度信号输出，由电压转换模块B108、模数转换模块B109、减法运算模块B110、解调模块B111、低通滤波模块B112、PI控制模块B113、加减运算模块B114、数模转换模块B115组成。所述正交控制环路用于抑制由陀螺机械敏感结构加工精度误差引起的检测控制环路中角速度信号包含的正交分量，弥补工艺误差导致的陀螺整机性能降低，由解调模块C116、低通滤波模块C117、PI控制模块C118组成。所述陀螺机械敏感结构100和检测控制环路的具体连接方式为：陀螺机械敏感结构100的一对检测电极分别连接电压转换模块B108的一对差分输入端，电压转换模块B108的交流电压信号输出端连接模数转换模块B109的输入端，模数转换模块B109的数字信号输出端连接减法运算模块B110的一个输入端和解调模块C116的一个输入端，锁相环模块A105的正交输出端连接解调模块C116的另一个输入端，由解调模块C116完成陀螺角速度信号正交分量解算操作，解调模块C116的交流信号输出端连接低通滤波模块C117的输入端，由低通滤波模块C117滤除高频交流信号分量，低通滤波模块C117的输出端连接PI控制模块C118的输入端，由PI控制模块C118完成检测交流信号正交分量幅度自动控制，PI控制模块C118的输出端连接减法运算模块B110的另一个输入端，由减法运算模块B110剔除检测交流信号中的正交成分，减法运算模块B110的输出端连接解调模块B111的一个输入端，锁相环模块A105的同相输出端连接解调模块B111的另一个输入端，由解调模块B111完成陀螺角速度信号解算操作，解调模块B111的交流信号输出端连接低通滤波模块B112的输入端，由低通滤波模块B112滤除高频交流信号分量，低通滤波模块B112的输出端连接PI控制模块B113的输入端，由PI控制模块B113完成陀螺机械敏感结构100在检测方向的角速度信号幅度自动控制，PI控制模块B113的输出端连接加减运算模块B114的一个输入端，锁相环模块A105的同相输出端连接加减运算模块B114的另一个输入端，加减运算模块B114完成信号运算操作，加减运算模块B114的输出端连接数模转换模块B115的输入端，数模转换模块B115的一对差分输出端分别连接陀螺机械敏感结构100的一对检测反馈电极。

具体实施方式二：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对具体实施方式一作进一步说明。三自由度闭环陀螺数字接口电路的技术要点在于接口电路具有表征三维空间角速度信息的信号处理能力，即接口电路必须采用分时复用设计技术。本发明应用采样保持技术和增量型数模转换器设计出三通道增量型数据转换器作为模数转换模块A102和模数转换模块B109，有效解决了三自由度闭环陀螺数字接口电路的元件共享设计问题，达到高集成度、高可靠性、低功耗、低成本的设计目的。

本实施方式中，所述模数转换模块A102和模数转换模块B109包括采样保持模块201、模拟斩波模块202、环路滤波模块203、量化模块204、抽取滤波模块205、加法运算模块206、数字斩波模块207、寄存器模块208、动态元件匹配模块209、量化反馈模块210、逐次逼近模块211、减法运算模块212。

本实施方式，所述模数转换模块A102和模数转换模块B109的工作原理为：输入电压信号经采样保持模块201处理后，由模拟斩波模块202完成信号调制操作，先由逐次逼近模块211锁定输入信号区间范围，作为由环路滤波模块203执行的ΣΔ数据转换过程的参考电压，同时作为最终输出数字信号的高位信息，再由环路滤波模块203执行ΣΔ数据转换过程，由抽取滤波模块205执行低通滤波操作，输出信号作为最终输出数字信号的低位信息。加法运算模块206将高位和低位信息叠加后合成输出数字信号，经数字斩波模块207处理恢复信号形式，作为整体模数转换模块A102和模数转换模块B109的输出。其中，模拟斩波模块202和数字斩波模块207组合形成系统级斩波，将低频干扰噪声调制到高频处，进一步提高噪声抑制能力。

本实施方式，所述模数转换模块A102和模数转换模块B109内部元件的具体连接方式为：采样保持模块201的输入端作为整体模数转换模块A102和模数转换模块B109的输入端，采样保持模块201的输出端连接由斩波信号控制的模拟斩波模块202的输入端，模拟斩波模块202的输出端连接减法运算模块212的一个输入端，减法运算模块212的输出端同时连接环路滤波模块203的输入端和逐次逼近模块211的输入端，减法运算模块212的输出信号作为由环路滤波模块203实现的噪声整形操作的输入信号，环路滤波模块203的输出端连接量化模块204的输入端，量化模块204的输出端同时连接抽取滤波模块205的输入端和量化反馈模块210的一个输入端，量化模块204的输出信号作为由抽取滤波模块205实现的低通滤波操作的输入信号，抽取滤波模块205的输出端连接加法运算模块206的一个输入端，逐次逼近模块211的输出端连接寄存器模块208的输入端，寄存器模块208的一个输出端连接加法运算模块206的另一个输入端，寄存器模块208的另一个输出端连接动态元件匹配模块209的输入端，由动态元件匹配模块209降低数字模拟信号转换操作的积分非线性，动态元件匹配模块209的输出端连接量化反馈模块210的另一个输入端，量化反馈模块210的输出端连接减法运算模块212的另一个输入端，减法运算模块212的输出信号作为由逐次逼近模块211实现的预量化操作的输入信号，加法运算模块206将抽取滤波模块205的输出信号和寄存器模块208的输出信号进行叠加操作，加法运算模块206的输出端连接由斩波信号控制的数字斩波模块207的输入端，数字斩波模块207的输出端作为整体模数转换模块A102和模数转换模块B109的输出端。

具体实施方式三：下面结合图3说明本实施方式，本实施方式对具体实施方式二作进一步说明。本实施方式中，所述模数转换模块A102和模数转换模块B109中核心信号转换部分环路滤波模块203应用开关电容设计结构，避免使用集成电路工艺中浪费面积的电阻，节约芯片面积并降低成本；利用电容比例实现电路参数，提高电路系数精度。

本实施方式中，所述环路滤波模块203包括运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3、电容C_I1、电容C_S2、电容C_I2、电容C_S3、电容C_I3、电容C_F1、电容C_F2、电容C_F3、开关S₃、开关S₄、开关S₅、开关S₆、开关S₇、开关S₈、开关S₉、开关S₁₀、开关S₁₁、开关S₁₂、开关S₁₃、开关S₁₄、开关S₁₅、开关S₁₆、开关S₁₇、开关S₁₈、开关S₁₉；开关S₃的一端和开关S₄的一端连接，并和运算放大器A1的负输入端连接，开关S₃的另一端连接到中间电位GND；开关S₄的另一端和开关S₅的一端连接，并和电容C_I1的一端连接；开关S₅的另一端和电容C_I1的另一端连接，并和运算放大器A1的输出端连接；运算放大器A1的正输入端连接到中间电位GND；开关S₆的一端和运算放大器A1的输出端连接，另一端和开关S₇、电容C_S2、电容C_F1的一端连接；开关S₇的另一端连接到中间电位GND；电容C_S2的另一端和开关S₈、开关S₉的一端连接；开关S₈的另一端连接到中间电位GND；开关S₉的另一端和开关S₁₀的一端连接，并和电容C_I2的一端连接；开关S₁₀的另一端和电容C_I2的另一端连接，并和运算放大器A2的输出端连接；运算放大器A2的正输入端连接到中间电位GND；开关S₁₁的一端和运算放大器A2的输出端连接，另一端和开关S₁₂、电容C_S3、电容C_F2的一端连接；开关S₁₂的另一端连接到中间电位GND；电容C_S3的另一端和开关S₁₃、开关S₁₄的一端连接；开关S₁₃的另一端连接到中间电位GND；开关S₁₄的另一端和开关S₁₅的一端连接，并和电容C_I3的一端连接；开关S₁₅的另一端和电容C_I3的另一端连接，并和运算放大器A3的输出端连接；运算放大器A3的正输入端连接到中间电位GND；开关S₁₆的一端和运算放大器A3的输出端连接，另一端和开关S₁₇、电容C_F3的一端连接；开关S₁₇的另一端连接到中间电位GND；电容C_F3的另一端和电容C_F1、电容C_F2相连，并和开关S₁₈、开关S₁₉的一端连接；开关S₁₈的另一端连接到中间电位GND；开关S₁₉的另一端连接到量化模块204的输入端。

本实施方式中，所述模数转换模块A102和模数转换模块B109中前级的量化反馈模块210用于形成负反馈，锁定参考电压范围，实现环路量化误差校正，由若干开关电容阵列组成，开关电容阵列的具体数量取决于模数转换模块A102和模数转换模块B109的实际性能指标，包括开关S_1n、开关S_2n、开关S₁、开关S₂、电容C_Sn；开关S_1n和开关S_2n的一端分别和负参考电位V_REF-和正参考电位V_REF+连接，开关S_1n和开关S_2n的另一端互相连接，并和开关S₂的一端连接，开关S₁的一端作为斩波信号输入端，即连接模拟斩波模块202的输出端，开关S₁的另一端和开关S₂的另一端连接，并和电容C_Sn的一端连接。

Claims (4)

1.一种三自由度闭环陀螺数字接口电路，其特征在于所述陀螺数字接口电路包括驱动控制环路和检测控制环路，其中：

所述驱动控制环路由幅值控制环路和相位控制环路组成；

所述幅值控制环路用于在陀螺机械敏感结构的驱动方向形成闭环驱动控制，保证闭环驱动控制信号幅值稳定性，由电压转换模块A、模数转换模块A、峰值检测模块A、PI控制模块A、加减运算模块A、数模转换模块A组成；

所述相位控制环路用于陀螺在工作环境变化或受到外界干扰时确保驱动控制环路中交流控制信号实时跟踪并锁定陀螺机械敏感结构的固有频率和锁定相位变化，抑制非理想特性，由锁相环模块A组成；

所述检测控制环路由速率控制环路和正交控制环路组成；

所述速率控制环路用于在陀螺机械敏感结构的检测方向形成闭环检测控制，抑制由于机械振动引起的误差并实现角速度信号输出，由电压转换模块B、模数转换模块B、减法运算模块B、解调模块B、低通滤波模块B、PI控制模块B、加减运算模块B、数模转换模块B组成；

所述正交控制环路用于抑制由陀螺机械敏感结构加工精度误差引起的检测控制环路中角速度信号包含的正交分量，弥补工艺误差导致的陀螺整机性能降低，由解调模块C、低通滤波模块C、PI控制模块C组成；

所述陀螺机械敏感结构的一对驱动检测电极分别连接电压转换模块A的一对差分输入端，电压转换模块A的交流电压信号输出端连接模数转换模块A的输入端，模数转换模块A的数字信号输出端连接峰值检测模块A和锁相环模块A的输入端，峰值检测模块A输出的幅值信息输入PI控制模块A的输入端，由PI控制模块A完成驱动信号幅度自动控制，PI控制模块A的输出端连接加减运算模块A的一个输入端，锁相环模块A的同相输出端连接加减运算模块A的另一个输入端，加减运算模块A完成信号运算操作，加减运算模块A的输出端连接数模转换模块A的输入端，数模转换模块A的一对差分输出端分别连接陀螺机械敏感结构的一对驱动电极；

所述陀螺机械敏感结构的一对检测电极分别连接电压转换模块B的一对差分输入端，电压转换模块B的交流电压信号输出端连接模数转换模块B的输入端，模数转换模块B的数字信号输出端连接减法运算模块B的一个输入端和解调模块C的一个输入端，锁相环模块A的正交输出端连接解调模块C的另一个输入端，由解调模块C完成陀螺角速度信号正交分量解算操作，解调模块C的交流信号输出端连接低通滤波模块C的输入端，由低通滤波模块C滤除高频交流信号分量，低通滤波模块C的输出端连接PI控制模块C的输入端，由PI控制模块C完成检测交流信号正交分量幅度自动控制，PI控制模块C的输出端连接减法运算模块B的另一个输入端，由减法运算模块B剔除检测交流信号中的正交成分，减法运算模块B的输出端连接解调模块B的一个输入端，锁相环模块A的同相输出端连接解调模块B的另一个输入端，由解调模块B完成陀螺角速度信号解算操作，解调模块B的交流信号输出端连接低通滤波模块B的输入端，由低通滤波模块B滤除高频交流信号分量，低通滤波模块B的输出端连接PI控制模块B的输入端，由PI控制模块B完成陀螺机械敏感结构在检测方向的角速度信号幅度自动控制，PI控制模块B的输出端连接加减运算模块B的一个输入端，锁相环模块A的同相输出端连接加减运算模块B的另一个输入端，加减运算模块B完成信号运算操作，加减运算模块B的输出端连接数模转换模块B的输入端，数模转换模块B的一对差分输出端分别连接陀螺机械敏感结构的一对检测反馈电极。

2.根据权利要求1所述的三自由度闭环陀螺数字接口电路，其特征在于所述模数转换模块A和模数转换模块B包括采样保持模块、模拟斩波模块、减法运算模块、环路滤波模块、量化模块、抽取滤波模块、加法运算模块、数字斩波模块、寄存器模块、动态元件匹配模块、量化反馈模块、逐次逼近模块，其中：采样保持模块的输入端作为整体模数转换模块A和模数转换模块B的输入端，采样保持模块的输出端连接由斩波信号控制的模拟斩波模块的输入端，模拟斩波模块的输出端连接减法运算模块的一个输入端，减法运算模块的输出端同时连接环路滤波模块的输入端和逐次逼近模块的输入端，减法运算模块的输出信号作为由环路滤波模块实现的噪声整形操作的输入信号，环路滤波模块的输出端连接量化模块的输入端，量化模块的输出端同时连接抽取滤波模块的输入端和量化反馈模块的一个输入端，量化模块的输出信号作为由抽取滤波模块实现的低通滤波操作的输入信号，抽取滤波模块的输出端连接加法运算模块的一个输入端，逐次逼近模块的输出端连接寄存器模块的输入端，寄存器模块的一个输出端连接加法运算模块的另一个输入端，寄存器模块的另一个输出端连接动态元件匹配模块的输入端，由动态元件匹配模块降低数字模拟信号转换操作的积分非线性，动态元件匹配模块的输出端连接量化反馈模块的另一个输入端，量化反馈模块的输出端连接减法运算模块的另一个输入端，减法运算模块的输出信号作为由逐次逼近模块实现的预量化操作的输入信号，加法运算模块将抽取滤波模块的输出信号和寄存器模块的输出信号进行叠加操作，加法运算模块的输出端连接由斩波信号控制的数字斩波模块的输入端，数字斩波模块的输出端作为整体模数转换模块A和模数转换模块B的输出端。

3.根据权利要求2所述的三自由度闭环陀螺数字接口电路，其特征在于所述环路滤波模块包括运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3、电容C_I1、电容C_S2、电容C_I2、电容C_S3、电容C_I3、电容C_F1、电容C_F2、电容C_F3、开关S₃、开关S₄、开关S₅、开关S₆、开关S₇、开关S₈、开关S₉、开关S₁₀、开关S₁₁、开关S₁₂、开关S₁₃、开关S₁₄、开关S₁₅、开关S₁₆、开关S₁₇、开关S₁₈、开关S₁₉，其中：开关S₃的一端和开关S₄的一端连接，并和运算放大器A1的负输入端连接，开关S₃的另一端连接到中间电位GND；开关S₄的另一端和开关S₅的一端连接，并和电容C_I1的一端连接；开关S₅的另一端和电容C_I1的另一端连接，并和运算放大器A1的输出端连接；运算放大器A1的正输入端连接到中间电位GND；开关S₆的一端和运算放大器A1的输出端连接，另一端和开关S₇、电容C_S2、电容C_F1的一端连接；开关S₇的另一端连接到中间电位GND；电容C_S2的另一端和开关S₈、开关S₉的一端连接；开关S₈的另一端连接到中间电位GND；开关S₉的另一端和开关S₁₀的一端连接，并和电容C_I2的一端连接；开关S₁₀的另一端和电容C_I2的另一端连接，并和运算放大器A2的输出端连接；运算放大器A2的正输入端连接到中间电位GND；开关S₁₁的一端和运算放大器A2的输出端连接，另一端和开关S₁₂、电容C_S3、电容C_F2的一端连接；开关S₁₂的另一端连接到中间电位GND；电容C_S3的另一端和开关S₁₃、开关S₁₄的一端连接；开关S₁₃的另一端连接到中间电位GND；开关S₁₄的另一端和开关S₁₅的一端连接，并和电容C_I3的一端连接；开关S₁₅的另一端和电容C_I3的另一端连接，并和运算放大器A3的输出端连接；运算放大器A3的正输入端连接到中间电位GND；开关S₁₆的一端和运算放大器A3的输出端连接，另一端和开关S₁₇、电容C_F3的一端连接；开关S₁₇的另一端连接到中间电位GND；电容C_F3的另一端和电容C_F1、电容C_F2相连，并和开关S₁₈、开关S₁₉的一端连接；开关S₁₈的另一端连接到中间电位GND；开关S₁₉的另一端连接到量化模块的输入端。

4.根据权利要求2所述的三自由度闭环陀螺数字接口电路，其特征在于所述量化反馈模块用于形成负反馈，锁定参考电压范围，实现环路量化误差校正，由若干开关电容阵列组成，所述开关电容阵列包括开关S_1n、开关S_2n、开关S₁、开关S₂、电容C_Sn，其中：开关S_1n和开关S_2n的一端分别和负参考电位V_REF-和正参考电位V_REF+连接，开关S_1n和开关S_2n的另一端互相连接，并和开关S₂的一端连接，开关S₁的一端作为斩波信号输入端，即连接模拟斩波模块的输出端，开关S₁的另一端和开关S₂的另一端连接，并和电容C_Sn的一端连接。