TWI744231B - 以相位爲基礎之迴轉儀測量及控制技術 - Google Patents

以相位爲基礎之迴轉儀測量及控制技術 Download PDF

Info

Publication number
TWI744231B
TWI744231B TW105114735A TW105114735A TWI744231B TW I744231 B TWI744231 B TW I744231B TW 105114735 A TW105114735 A TW 105114735A TW 105114735 A TW105114735 A TW 105114735A TW I744231 B TWI744231 B TW I744231B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gyroscope
signal
converter
mechanical resonator
output signal
Prior art date
Application number
TW105114735A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201706568A (zh
Inventor
約拿 迪沃爾
Original Assignee
美商嘉速力微機電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商嘉速力微機電股份有限公司 filed Critical 美商嘉速力微機電股份有限公司
Publication of TW201706568A publication Critical patent/TW201706568A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI744231B publication Critical patent/TWI744231B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/567—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode
    • G01C19/5677—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode of essentially two-dimensional vibrators, e.g. ring-shaped vibrators
    • G01C19/5684—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode of essentially two-dimensional vibrators, e.g. ring-shaped vibrators the devices involving a micromechanical structure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5705—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using masses driven in reciprocating rotary motion about an axis
    • G01C19/5712—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using masses driven in reciprocating rotary motion about an axis the devices involving a micromechanical structure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5776—Signal processing not specific to any of the devices covered by groups G01C19/5607 - G01C19/5719

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

一迴轉儀包括一共振器、一轉換器、及一比較器。該比較器係經設計來自該轉換器接收一輸入信號及將該輸入信號與一參考信號作比較來產生一輸出信號。該輸出信號的上升及下降邊緣過渡係與該共振器沿該轉換器的一感測軸的一運動實質上同步。

Description

以相位為基礎之迴轉儀測量及控制技術 發明領域
本發明之實施例係有關於以信號相位為基礎之迴轉儀感測及控制技術。
發明背景
微機電系統(MEMS)是由一或多個機械組件耦合積體電路(IC)組成的微型裝置。MEMS迴轉儀(或稱迴轉儀)是經設計來測量角速率的MEMS裝置。舉例言之，足夠準確的迴轉儀將能測量地球的旋轉速率(約15度/小時)。MEMS迴轉儀在消費性電子產器諸如手機、平板、相機等已愈來愈普及。為了涵括於此等應用，迴轉儀必須遵照有關功耗、實體尺寸、及效能的嚴苛要求。
MEMS迴轉儀典型地含有微型機械共振器帶有稱作模態的多個擺動自由度。三軸MEMS迴轉儀可含有一個驅動模態及三個感測模態。於此種裝置中，驅動模態使用驅動致動器被驅動而於其特性頻率共振，及於正交方向定向的三個感測模態之運動諸如滾轉角、傾角、及方位角係使用感測轉換器測量。當暴露至外部施加的角速率時， 往復式驅動模態運動中之部分造成感測模態中之一或多者機械式往復。如此，角速率可透過感測模態之運動之測量測定。提供MEMS迴轉儀之設計的實例可參考美國專利案第6,626,039號，其揭示內容全文爰引於此並融入本說明書之揭示。
MEMS迴轉儀的總信號對雜訊(S/N)大半係由類比前端(AFE)電路的動態範圍及雜訊特性決定。一般而言，減低AFE雜訊增加了功耗。如此，MEMS迴轉儀通常具有功耗與效能間之折衷。MEMS迴轉儀AFE典型地由具有高阻抗回授網路，提供高增益的放大器前端組成。電阻回授網路提供簡單被動式網路，但有熱雜訊問題。切換電容器網路須主動復置，及有雜訊摺疊效應問題，幅度類似電阻器熱雜訊。與所選回授網路獨立無關，輸出至多不過受限於放大器的供應電壓軌(Vss、Vdd)，最終限制了可達成的動態範圍。
發明概要
於此處呈現之該等實施例中，描述迴轉儀的各種感測與控制方案。感測與控制方案可使用類比前端(AFE)及回授控制電路建置。此處呈現之測量與控制方案避開尋常功耗與效能間之折衷，使得能進行低功率及低雜訊操作。此點係使用以相位為基礎的AFE電路於低功率、低雜訊、及小尺寸操作；及使用實質上提高S/N的以相位為基礎的閉迴路操作達成。
於一實施例中，一迴轉儀包括一共振器、一轉換器、及一比較器。該比較器係經設計來自該轉換器接收一輸入信號及將該輸入信號與一參考信號作比較來產生一輸出信號。該輸出信號的上升及下降邊緣過渡係與該共振器沿該轉換器的一感測軸的一運動實質上同步。
於另一個實施例中，一迴轉儀包括一致動器、一轉換器、一比較器、及一驅動模組。比較器自該轉換器接收一輸入信號及將該輸入信號與一參考信號作比較來產生一輸出信號。驅動模組接收輸出信號及產生一驅動信號被施加至該致動器。
於另一個實施例中，一迴轉儀包括一共振器、相位檢測及回授控制電路，及回應於外部施加的角速率具有相移。回授信號施加至共振器來抵消該等相移，維持恆定(或零)相位。抵消相移要求的回授幅度提供了外部施加的角速率之一度量。
100:迴轉儀系統
102、204:共振器
104、202、213、216、306:轉換器、感測器、感測-轉換器
106、200、220、230、240、300、400、420、430:電路
108:輸出
201、217:比較器
203、209:參考源
205:機械信號
206、302:電氣信號、輸入信號
207、210、214:參考信號
208、211、215、303、307、403、405、411:輸出信號
218、503、507:相位檢測電路
219:信號處理模組
304、305:相位信號
308:控制信號
309、310:開關
401、505、509:致動器
402:驅動器模組
404、409:驅動信號
406:固定振幅驅動信號
407:自動增益控制(AGC)電路
408:AGC輸出
412:回授控制信號
501、502、506:感測模組
504、508:回授控制電路
A1-2:信號
B1-2:比較器輸出
B3:驅動同步信號
C1-2、D1-2:輸出信號、脈衝寬度調變(PWM)信號
D3:相位檢測輸出
φa:第一相位信號
φb:第二相位信號
爰引於此並融入本說明書之一部分的附圖例示本發明之實施例，及連同詳細說明部分，進一步用來說明本發明之原理及使得熟諳相關技藝人士能製作與使用本發明。
圖1例示依據一實施例一共振器系統之方塊圖。
圖2A-2E例示依據若干實施例，使用一或多個比較器的以相位為基礎的迴轉儀測量方案。
圖3A例示依據一實施例一比較器的工作週期操 作。
圖3B例示依據一實施例，使用工作週期比較器的一迴轉儀測量及控制方案。
圖4A-4C例示依據若干實施例，帶有回授的迴轉儀控制方案。
圖5A及5B例示依據若干實施例以相位為基礎的閉迴路迴轉儀之略圖。
圖5C例示依據一實施例，針對圖5A-5B中之實例的波形圖實例。
將參考附圖描述本發明之實施例。
較佳實施例之詳細說明
雖然討論特定組態與配置，但須瞭解如此僅係用於例示性目的。熟諳相關技藝人士將瞭解不背離本發明之精髓及範圍可使用其它組態與配置。熟諳相關技藝人士顯然易知本發明也可採用於多種其它應用。
須注意於本說明書中述及「一個實施例」、「一實施例」、「一具體實施例」等，指示所描述的該實施例可包括一特定特徵、結構、或特性，但非必要每個實施例皆包括該特定特徵、結構、或特性。再者，此等片語並非必要指稱相同實施例。又，當一特定特徵、結構、或特性係關聯一實施例描述時，連結無論是否明確地描述的實施例執行此等特徵、結構、或特性係落入於熟諳技藝人士的知識範圍內。
圖1例示依據一實施例一迴轉儀系統100的實例。迴轉儀系統100包括一共振器102，至少一個轉換器104，及與轉換器104介接的一電路106。轉換器104表示一或多個轉換器。共振器102可以是MEMS共振器，諸如微製造調諧叉、聲體波(BAW)共振器、表面聲波(SAW)共振器、或若干其它類型的共振器。此處，多自由度MEMS迴轉共振器係用以識別共振器，但須瞭解也可使用其它共振器結構。
轉換器104可以是能夠將一種形式的能源轉換成另一種形式的能源之任何組件。舉例言之，轉換器104可產生與機械運動成正比的電氣信號。此種轉換器可稱作感測器。於另一個實例中，轉換器104可產生與所接收的電氣信號成正比的力。此種轉換器可稱作致動器。典型迴轉儀包括一或多個驅動致動器連同於正交方向定向的多個感測轉換器用來測量滾轉角、傾角、及方位角。典型地，兩個驅動致動器係沿驅動模態軸的相反方向定向，及兩個感測轉換器係沿各個感測模態軸的相反方向定向。轉換器104可被考慮為共振器102的整合部件，或可被視為電路106的組件。
電路106可以是前端電路，其與轉換器104直接互動。依據一實施例，電路106包括一比較器，用以檢測共振器102沿轉換器104的感測軸之移動。電路106可包括全類比組件、類比與數位組件之混合、或使用類比至數位轉換器的全數位組件。於其中共振器102為MEMS共振器的一實例中，電路106可單塊式整合於用來製造共振器102的相同半 導體基體內。最大化電路106的信號對雜訊比結果導致總共振器系統100的更佳效能。電路106的各種實施例進一步容後詳述。電路106的輸出108可由一或多個額外電路接收。於一個實例中，輸出108可反饋到共振器102用來控制共振器102的致動器而提供閉路回授。
以迴轉共振器為例，由感測軸轉換器檢測得的運動並非必要限於單一模態的運動。因下述事實而出現正交，感測軸轉換器通常測量驅動模態的一組件，而無論其為蓄意與否。為了達成與維持往復驅動模態運動及將往復感測模態信號轉換成有用的信號，有些迴轉儀可使用稱作鎖相迴路(PLL)的系統。PLL將高頻振盪器(或相當物)與驅動模態運動同步化。同步時鐘提供了時間基礎，用於驅動模態刺激的產生以及往復感測模態輸出的解調。解調的目的係為了去除正交，及提供於關注頻帶(例如，少於1kHz)的角速率成正比的輸出信號。然而，振盪器相對於機械共振器的任何非同步可能導致最終輸出的顯著誤差。
依據一實施例，以相位為基礎的迴轉儀架構並不仰賴PLL或高頻同步振盪器。確實，機械共振器給驅動及感測系統兩者提供了其本身的時間基礎，及給電氣系統提供時間基礎的任何振盪器可與機械共振器的運動非同步。
依據一實施例，為了完整利用以相位為基礎的手段，可使用比較器前端(CFE)電路來取代傳統電路，傳統電路通常包含具有極高增益的放大器。此點為可能，原因在於臨界信號路徑只要求相位資訊，而非振幅。比較器乃藉 由比較輸入信號相對於參考信號而產生混合信號波形(MSW)。當輸入信號係大於參考信號時輸出為高(或反之亦然)，而當輸入信號係小於參考信號時輸出為低(或反之亦然)。如此，比較器與放大器的差異在於比較器係經設計來於飽和操作，於該處輸出為高軌或低軌(Vdd或Vss)。又，缺回授迴路減低了雜訊及簡化了電路。又復，因使用相位來替代振幅資訊，CFE的動態範圍(以相位測量)可變成比測量振幅的傳統電路更高。
圖2A例示依據一實施例耦合至電路200的共振器204之一實例。注意於本圖中及先前圖式中，轉換器被考慮為電路的一組件。但轉換器被考慮為共振器204的一組件。
共振器204可以是迴轉儀系統的一元件。於一實施例中，共振器204為MEMS共振器。電路200包括一比較器201及一轉換器202。轉換器202可被使用來將與共振器204相關聯的機械信號205轉換成由比較器201接收的電氣信號206。
於一實施例中，轉換器202係沿共振器204的感測軸對齊及定向來檢測共振器204的一或多個模態的運動(位移或速度)。比較器201將所接收的電氣信號206與由參考源203產生的參考信號207作比較。參考源203可以是電流源或電壓源。比較器201產生具有過渡(上升及下降邊緣)的一輸出信號208，該等轉變係與共振器204沿轉換器202之感測軸的運動同步。於一個實例中，輸出信號208為混合信號波形 (MSW)。因此，輸出信號208於振幅可視為數位及於時間可視為類比。
參考源203可經選擇使得參考信號207與輸入信號206分享共模誤差。於此種情境中，因比較操作期間的抵消所致誤差可實質上從輸出信號208去除。典型地藉此方式抵消的共模誤差包括電壓供應雜訊或其它相關誤差，諸如隨溫度的變異。
圖2B例示依據一實施例耦合另一個電路220的共振器204。電路220包括單端比較器201，其接收單一輸入信號206。參考源209及參考信號210係在比較器201內部。舉例言之，參考源209可以是內部電壓偏壓(針對電壓模態比較器)或在電流模態比較器的第一腳的靜態電流，諸如描述於H.Traff，「高速CMOS電流比較器的新穎手段」，電子函件28.3，(1992)，310-311頁。比較器201基於輸入信號206比較參考信號210的電流或電壓位準而產生輸出信號211。
圖2C例示依據一實施例耦合另一個電路230的共振器204。並非從若干外部來源接收參考電壓，比較器201係耦合至轉換器202及213的差分對，及具有抵消由該等轉換器所分享的共模誤差同時標稱倍增信號的優點。轉換器202及213中之各者可沿共振器204的一不同軸線對準。於此種組態中，轉換器202供給輸入信號206，而轉換器213提供參考信號214。於一個實例中，轉換器202及213感測環繞標稱逆平行感測軸的運動。比較器201基於輸入信號206比較參考信號214的電流或電壓位準而產生輸出信號215。
於一個實例中，將轉換器202之感測軸定向至共振器204之驅動模態產生了與該驅動運動同步的一MSW。本驅動同步信號可運用於系統中之多個同步/觸發用途，主要用於系統時鐘目的。於另一個實例中，將轉換器202之感測軸定向至共振器204之驅動模態產生了與該感測運動同步的一MSW。因外部施加角速率故，本感測同步信號可相對於驅動同步信號或另一感測同步信號變成相移。感測的相移係與被施加的角速率成正比及用來產生最終迴轉儀輸出。
圖2D例示依據一實施例耦合另一個電路240的共振器204。於本實例中，電路240包括兩個感測轉換器202及216，及兩個比較器201及217(顯示為單端，但非必要)。比較器輸出係饋至相位檢測電路218，其產生輸出信號(C1及C2)其脈衝寬度係與第一及第二比較器輸出(B1及B2)間之相移成正比。圖2E描繪電路240內部之各種信號間的關係。於由圖2E描繪的實施例中，相位檢測電路218產生互補脈衝寬度調變(PWM)信號C1及C2，使得C1的脈衝寬度係與B1及B2間之相位成正比，及C2的脈衝寬度係與B2及B1間之相位成正比。藉此方式，依據一實施例，互補信號C1及C2提供了差分度量的基礎。
依據一實施例，電路240包括一信號處理模組219。信號處理模組219可用來接收相位檢測信號，在其上施行信號處理操作，諸如增益及/或濾波操作，及產生與所施加的角速率成正比的低頻(例如，<1kHz)輸出信號。
於一個實例中，感測轉換器202係與共振器204的感測軸對齊，及感測轉換器216係與共振器204的驅動模態對齊。比較器201可經設計來產生因正交故而與沿感測軸的運動實質上同步的MSW，及比較器217可經設計來產生與驅動模態運動實質上同步的MSW。如於圖2E中顯示，於所施加的角速率下，依據一實施例，比較器輸出B1及B2變成相移，其係藉相位檢測電路218檢測。
於另一個實例中，感測轉換器202及216係與共振器204的一對逆平行感測軸對齊，及部分對齊來感測一共通組件驅動模態運動。於無所施加的角速率下，比較器輸出B1及B2係標稱同相位，如圖2E第二欄描繪。於所施加的角速率下，比較器輸出B1及B2變成於反向相移，及依據一實施例，該相移係與所施加的角速率成正比，如圖2E第三欄描繪。
於前端電路使用比較器的一項優點為針對大部分完整工作週期，比較器的輸出維持常數值(高(Vdd)或低(Vss))。又復，針對許多共振器，由比較器接收的輸入信號具有極為穩定且明確界定的頻率。如此允許比較器的工作週期操作。
圖3A例示依據一實施例比較器201之一輸入信號302及所產生的輸出信號303之實例。第一相位信號(φa)304可環繞預期零交越界定，及第二相位信號(φb)305可在工作週期當輸出信號303預期維持常數的部分期間界定。當第二相位信號305為邏輯HIGH時，其它操作亦屬可能， 諸如關閉比較器及相關電路的電源以減低功耗，或可藉力回授信號的施加而多工化任何需要的運動之致動的檢測。此種後述情況具有吸引力在於感測轉換器與回授致動器可組合成單一組件，因而減低複雜度與節省共振器上寶貴的空間。
圖3B例示依據一實施例耦合另一個電路300的共振器204。電路300包括第一開關309及第二開關310用來控制比較器201的工作週期操作。注意比較器201的參考信號未顯示於本圖中。第一開關309可由第一相位信號304控制，第二開關310可由第二相位信號305控制。當其對應控制信號為邏輯HIGH電壓時各個開關可被視為閉路，而當其對應控制信號為邏輯LOW電壓時可被視為開路。第一相位信號304及第二相位信號305可由驅動同步信號(如前文描述)觸發，延遲達一期望量。
依據一實施例，電路300也包括轉換器306，其係作為感測器及致動器兩者。轉換器306能將機械能轉換成電能，及將電能轉換成機械能，使得其作為沿共振器204的一軸對齊的感測器，及作為激發共振器204的一或多個模態之致動器。依據一實施例，開關309及310的操作決定了轉換器306的操作狀態。舉例言之，當第一開關309為閉路及第二開關310為開路時，轉換器306作為感測轉換器，提供電氣信號給比較器201。當第一開關309為開路及第二開關310為閉路時，轉換器306作為致動器，及接收一控制信號308，其決定轉換器306欲加諸共振器204上的機械能位準。控制信號308可以是來自耦合至電路300的另一個電路的回授信 號。比較器201產生一輸出信號307。
使用比較器的一潛在議題為其於嘈雜輸入信號存在下的表現。更明確言之，在理想輸出產生單一過渡的瞬間，輸入上雜訊的存在可能導致多個錯誤過渡。此點稱作抖動，可藉於比較器設計內導入臨界值遲滯加以克服。
圖4A例示依據一實施例耦合另一個電路400的共振器204。電路400利用比較器201(顯示為單端，但非必要)、與共振器204的驅動模態對齊的轉換器202、與該驅動模態對齊的致動器401、及驅動器模組402來提供正回授驅動模態激發。於一個實施例中，驅動器模組402藉來自比較器201的輸出信號403觸發，經由在較低電壓(V1)與較高電壓(V2)間撥鈕切換而產生固定振幅驅動信號406。結果所得驅動信號404可施加至致動器401，產生了與驅動模態運動同步的一施力。取決於該運動為位移或速度而定，轉換器202及致動器401的設計及選擇上須審慎，用以達成施力給共振的驅動共振器204的正確相位及極性。舉例言之，若輸出信號403係由電容式速度至電流轉換器其饋送電流模態比較器，則可達成正確相位。結果所得的驅動同步為當施加至電容式電壓至力致動器時為於共振驅動的正確相位，只要該極性為正確用以產生正回授而非負回授即可。又復，如由預期應用的動力學及其它特性要求，額外處理可施加至驅動信號404，諸如濾波、增益、及/或延遲。
雖然以相位為基礎的手段不要求臨界資料路徑的振幅資訊，但有些輔助功能或控制可能要求振幅度量。 通常，此種度量只需對環繞標稱操作點的小型偏差做出。因此無需於寬廣範圍的線性度。圖4B例示依據一實施例耦合另一個電路420的共振器204其也運用振幅度量。依據一實施例，峰振幅檢測可使用來自比較器201內部已存在(或容易推衍)的信號建置。舉例言之，全波整流器可被饋入比較器201內部的經鏡射及/或經操縱的電流。然後，結果可經低通濾波來提供與比較器輸入信號206的振幅成正比的一信號406。
依據一實施例，電路420包括用於驅動模態激發的自動增益控制(AGC)迴路。與共振器204的驅動模態運動對齊的轉換器202之一輸出係饋至比較器201(顯示為單端，但非必要)的輸入。比較器201產生輸出信號405及振幅信號406。振幅信號406係對AGC電路407內部的一目標值作比較，用以產生AGC輸出408，其界定驅動信號409的振幅。
比較器201連同驅動器模組402的操作可以是工作循環，諸如由圖3B中之電路300顯示。
圖4C例示依據一實施例耦合另一個電路430的共振器204，其包括比較器201及驅動器模組402的工作循環操作。第一開關309及第二開關310可以如前文參考圖3A及3B描述的類似方式操作。來自比較器201的輸出信號411饋至驅動器模組402。驅動器模組402產生回授控制信號412其當第二開關310為閉路時激發共振器204的啟動器。
藉由以類似鎖相迴路(PLL)的閉迴路方式操作系統，效能可大增。於此種組態中，針對各個感測軸，回授 信號施加至感測軸致動器來抵消回應於角速率出現的相移。監控維持恆定相位要求的回授幅度，提供了外部施加角速率的指示。此種以相位為基礎的閉迴路操作具有優於傳統力再平衡閉迴路操作的優點，在於回授信號只影響因速率所致的信號，而其它存在信號諸如正交則不受影響。如此，以相位為基礎的閉迴路操作避免了複雜的同步解調及/或正交歸零方案，且可以相當簡單的電路建置。
迴轉儀的信號對雜訊(S/N)可藉由在驅動模態與感測模態間的小型頻率間隔操作而予提高。達成此點的一種方法係使用如上討論的以相位為基礎的閉迴路建置。同理，如此類似PLL電路，於該處MEMS共振器替代VCO及也產生用於同步化的該(等)參考信號。以相位為基礎的閉迴路迴轉儀為例，由外部施加角速率產生的相移係透過施加至共振器的回授抵消。抵消相移要求的回授幅度可用來決定施加的速率。傳統閉迴路迴轉儀使用力再平衡手段，於該處施加回授來完全歸零所感測的運動。此種方法要求額外功能來區別因速率所致的信號與非期望的信號，諸如正交。相反地以相位為基礎的閉迴路手段只歸零因速率所致的信號，本質上地區別了因速率所致的信號與非期望的信號，諸如正交。
圖5A例示依據一實施例以基本相位為基礎的閉迴路迴轉儀。於本實例中，感測模組501係對齊共振器204的感測軸，及感測模組502係對齊共振器204的另一(例如，非共線)軸，使得外部施加角速率產生了兩個感測模組的輸 出信號B1與B2間之相移。如於圖5C中描繪，依據一實施例，信號B1及B2為混合信號波形(MSW)。相位檢測電路503測量信號B1與B2間之相移，及回授控制電路504產生與所測量的相移成正比的回授信號。依據一實施例，致動器505接收回授信號及以機械方式影響共振器，使得相移被抵消。於一個實例中，致動器產生往復機械力來抵消因速率所致的相移。於另一個實例中，致動器產生靜電阻尼來抵消因速率所致的相移。於另一個實例中，致動器產生靜電剛度來抵消因速率所致的相移。
於一實施例中，感測模組501係標稱對齊共振器204之感測軸，及感測模組502係標稱對齊該共振器之驅動模態。於未施加角速率下，因驅動模態之運動所致的感測軸與反應的正交具有恆定(或零)相移。於施加角速率下，感測模組501的輸出變成相對於感測模組502的輸出相移，及該相移係與外部施加的角速率成正比。
於一實施例中，感測模組501及502係標稱對齊共振器之逆平行感測軸。此外，感測模組係部分對齊共模軸，使得共軸回應為標稱相同相位且具有相似的幅度。於一個實例中，感測模組係部分對齊驅動模態，其產生共模信號。於另一個實例中，感測模組係部分對齊共振器的輔助模態，其產生共模信號。於未施加角速率下，感測模組的輸出B1及B2具有恆定(或零)相移。於施加角速率下，輸出B1及B2變成相對於彼此相移，及該相移係與外部施加的角速率成正比。
圖5B例示依據一實施例以相位為基礎的閉迴路組態，於該處二次控制迴路在驅動模態與感測模態間維持固定頻率間隔。於本實例中，感測模組501及502係對齊逆平行感測軸，相位檢測電路503回應於相移產生PWM信號D1及D2，及回授控制電路504產生回授信號，由致動器505接收用來抵消相移。此外，依據一實施例，第三感測模組506可對齊驅動模態，及第二相位檢測電路507檢測驅動同步信號B3與兩個感測模態感測模組501及502的輸出之邏輯相加間之相移。第二相位檢測電路507的輸出D3可以是另一PWM信號，其平均值係與驅動模態與感測模態的運動間之相位偏移成正比。回授控制電路508接收相位檢測輸出D3，及產生由第二致動器509接收的回授信號。於一實施例中，致動器509藉由調諧施加至共振器204的感測模態的靜電剛度而維持驅動模態與感測模態間之固定頻率間隔。於另一個實施例中，致動器509藉由產生往復力至共振器204的感測模態上而維持驅動模態與感測模態間之固定頻率間隔。
各種感測轉換器技術係適用於建置在微迴轉儀，包括電容式、壓電式、壓阻式、以電晶體為基礎的、或若干其它技術其產生與往復運動(位移或速度)成正比的電氣信號(電流或電壓)。輸入定義域(位移或速度)對輸出的相位具有重要性。如此，須做轉換器的選擇以達成用於預期應用的正確相位。輸出定義域(電流或電壓)暗示有關使用的電路類別。同理，也有各種致動器技術可資利用，諸如電容式或壓電式，且暗示共振器激發的正確相位。
須瞭解詳細說明部分章節，而非摘要說明及發明摘要章節，係預期用來解譯申請專利範圍。摘要說明及發明摘要章節可陳述一或多個但非全部發明人所預期的本發明之全部具體實施例，及因此，無論如何絕非意圖限制本發明及隨附之申請專利範圍。
借助於功能方塊例示特定功能的建置及其關係，前文已經描述本發明之實施例。為求描述說明的方便，功能方塊的邊界係任意界定。可界定其它邊界只要能適當地施行特定功能及其關係即可。
前文特定實施例之描述將完整揭露本發明之通用本質，而其它者可藉由施加熟諳技藝人士的技巧範圍內的知識，不背離本發明之一般概念，無需經由不當的實驗，方便修改及/或調整適應各種應用諸如特定實施例。因此，基於此處呈現的教示及指導，此等適應及修改意圖落入於所揭示實施例的相當定義及範圍內。須瞭解此處用語或術語係用於描述而非限制性用途，使得本說明書之術語或用語係由熟諳技藝人士鑑於該等教示及指導而予解釋。
本發明之廣度及範圍須應受前述具體實施例中之任一者所限，反而只根據如下申請專利範圍及其相當範圍界定。
200‧‧‧電路
201‧‧‧比較器
202‧‧‧感測器、轉換器
203‧‧‧參考源
204‧‧‧共振器
205‧‧‧機械信號
206‧‧‧電氣信號
207‧‧‧參考信號
208‧‧‧輸出信號

Claims (42)

  1. 一種迴轉儀，其包含：一機械共振器；一轉換器；及一比較器經組配以進行下列動作：自該轉換器接收一輸入信號，及將該輸入信號與一參考信號作比較來產生一輸出信號，其中該輸出信號的上升及下降邊緣過渡係與該機械共振器沿該轉換器的一感測軸的一運動實質上同步，且其中該比較器於接續上升及下降邊緣過渡之間的一時間週期期間為電源關閉。
  2. 如請求項1之迴轉儀，其中該輸出信號為一混合信號波形(MSW)。
  3. 如請求項1之迴轉儀，其中該轉換器的該感測軸係與該機械共振器的一驅動模態對齊。
  4. 如請求項1之迴轉儀，其中該轉換器的該感測軸係與該機械共振器的一感測模態對齊。
  5. 如請求項1之迴轉儀，其中該參考信號包括與該輸入信號分享的至少一個共模誤差。
  6. 如請求項5之迴轉儀，其中該共模誤差為一電壓供應雜訊。
  7. 如請求項5之迴轉儀，其中該共模誤差係由一溫度變化所造成。
  8. 如請求項1之迴轉儀，其中該比較器自該比較器外部的一參考源接收該參考信號。
  9. 如請求項1之迴轉儀，其中該比較器自該比較器內部的一參考源接收該參考信號。
  10. 如請求項1之迴轉儀，其進一步包含：一第一開關，其經組配以開啟或關閉該轉換器與該比較器的一輸入間之一電氣路徑；及一第二開關，其經組配以開啟或關閉該迴轉儀之一致動器與一外部信號源間之一電氣路徑。
  11. 如請求項10之迴轉儀，其中該第一開關係透過一第一控制信號被控制成該第一開關於該輸出信號的該等上升及下降邊緣過渡期間為閉路，而該第一開關在該輸出信號具有一實質上恆定電壓時的一時間週期期間為開路。
  12. 如請求項10之迴轉儀，其中該第二開關係透過一第二控制信號被控制成該第二開關於該輸出信號的該等上升及下降邊緣過渡期間為開路，而該第二開關在該輸出信號具有一實質上恆定電壓時的一時間週期期間為閉路。
  13. 如請求項12之迴轉儀，其中當該第二開關為閉路時，該外部信號源產生經組配以透過該致動器造成該機械共振器的運動之一信號。
  14. 如請求項1之迴轉儀，其中該參考信號係於該比較器的一第二輸入自該迴轉儀的一第二轉換器接收。
  15. 如請求項14之迴轉儀，其中該轉換器及該第二轉換器係經組配以感測環繞標稱逆平行感測軸的運動。
  16. 如請求項1之迴轉儀，其中該輸出信號為一第一輸出信號，及該迴轉儀進一步包含：一第二轉換器；及一第二比較器經組配以進行下列動作：自該第二轉換器接收一第二輸入信號，將該第二輸入信號與一第二參考信號作比較來產生一第二輸出信號，其中該第二輸出信號的上升及下降邊緣過渡係與該機械共振器沿該第二轉換器的一感測軸的一運動實質上同步，及其中該第一輸出信號與該第二輸出信號間之一相移係與一外部施加的角速率成正比。
  17. 如請求項16之迴轉儀，其進一步包含一相位檢測模組，其經組配以接收該第一輸出信號及該第二輸出信號及用以產生具有脈衝寬度係與該第一輸出信號與該第二輸出信號間之該相移成正比的一或多個額外輸出信號。
  18. 如請求項17之迴轉儀，其進一步包含一信號處理模組經組配以進行以下動作：接收該等一或多個額外輸出信號； 在所接收的該等一或多個額外輸出信號上執行信號處理功能；及產生與該外部施加的角速率成正比的一經處理的輸出信號。
  19. 如請求項17之迴轉儀，其中該等一或多個額外輸出信號包含互補輸出信號，其中一第一互補輸出信號的脈衝寬度係與該第一輸出信號的該相位相對於該第二輸出信號的該相位成正比，及一第二互補輸出信號的脈衝寬度係與該第二輸出信號的該相位相對於該第一輸出信號的該相位成正比。
  20. 如請求項16之迴轉儀，其中該轉換器係與該機械共振器的一感測軸對齊及該第二轉換器係與該機械共振器的一驅動模態對齊。
  21. 如請求項16之迴轉儀，其中該轉換器及該第二轉換器係經組配以感測環繞標稱逆平行感測軸的運動，且用以感測共模運動。
  22. 如請求項21之迴轉儀，其中該共模運動為一驅動模態運動。
  23. 如請求項21之迴轉儀，其中該共模運動為為一輔助共振器模態的運動。
  24. 一種迴轉儀，其包含：一機械共振器；一致動器；一轉換器； 一比較器經組配以進行以下動作：自該轉換器接收一輸入信號，及將該輸入信號與一參考信號作比較來產生一輸出信號，其中該輸出信號的上升及下降邊緣過渡係與該機械共振器沿該轉換器的一感測軸的一運動實質上同步，其中該比較器於接續上升及下降邊緣過渡之間的一時間週期期間為電源關閉；及一驅動器模組，其經組配用以接收該輸出信號及產生被施加至該致動器的一驅動信號。
  25. 如請求項24之迴轉儀，其中該驅動器模組係經組配以產生在一第一電壓與一第二電壓間撥鈕切換的一驅動信號。
  26. 如請求項24之迴轉儀，其進一步包含一增益控制模組，其經組配以進行以下動作：自該比較器接收一峰-振幅信號，比較該峰-振幅信號與一目標值，及產生由該驅動器模組接收及經組配以控制該驅動信號之一振幅的一驅動振幅信號。
  27. 如請求項24之迴轉儀，其進一步包含：一第一開關，其經組配以開啟或關閉該轉換器與該比較器的該輸入間之一電氣路徑；及一第二開關，其經組配以開啟或關閉該迴轉儀之一 致動器與一外部信號源間之一電氣路徑。
  28. 一種迴轉儀，其包含：一機械共振器；一第一轉換器及一第二轉換器，該第一轉換器係對齊該機械共振器的一第一軸，而該第二轉換器係對齊該機械共振器的一第二軸；一相位檢測電路，其經組配以檢測該第一轉換器之一輸出與該第二轉換器之一輸出間之一相移，其中該相移係與一外部施加的角速率成正比；及一回授控制電路，其經組配以基於經檢測得的該相移而產生一回授信號，其中該回授信號藉由抑制該機械共振器的運動而抵消經檢測得的該相移。
  29. 如請求項28之迴轉儀，其中該第一轉換器之該輸出為一第一電氣信號，其與沿該機械共振器的該第一軸的運動實質上同步，而該第二轉換器之該輸出為一第二電氣信號，其與沿該機械共振器的該第二軸的運動實質上同步。
  30. 如請求項29之迴轉儀，其中該第一軸係與該機械共振器的一感測軸標稱對齊，及該第二軸係與該機械共振器的一驅動模態標稱對齊。
  31. 如請求項29之迴轉儀，其中該第一軸及該第二軸係主要對齊逆平行感測軸及部分對齊該機械共振器的一共模軸。
  32. 如請求項31之迴轉儀，其中該共模軸為該機械共振器的 該驅動模態。
  33. 如請求項31之迴轉儀，其中該共模軸為該機械共振器的一輔助模態。
  34. 如請求項28之迴轉儀，其進一步包含經組配以接收該回授信號的一致動器。
  35. 如請求項34之迴轉儀，其中該致動器係經組配以經由產生一往復力至該機械共振器上而抵消該相移。
  36. 如請求項34之迴轉儀，其中該致動器係經組配以經由產生一靜電阻尼至該機械共振器上而抵消該相移。
  37. 如請求項34之迴轉儀，其中該致動器係經組配以經由產生一靜電剛度至該機械共振器上而抵消該相移。
  38. 如請求項28之迴轉儀，其進一步包含：與該機械共振器的一驅動模態對齊的一第三轉換器；一第二相位檢測電路，其經組配以基於該第一轉換器及該第二轉換器的該等輸出、及該第三轉換器的一輸出而檢測一第二相移；及一第二回授控制電路，其經組配以基於該經檢測得的第二相移而產生一第二回授信號，其中該第二回授信號維持該機械共振器的該驅動模態與一感測模態間之一實質上恆定頻率間隔。
  39. 如請求項38之迴轉儀，其中該第二回授信號也維持該驅動模態與該感測模態間之一恆定相移。
  40. 如請求項38之迴轉儀，其進一步包含經組配以接收該第 二回授信號的一第二致動器。
  41. 如請求項40之迴轉儀，其中該第二致動器係經組配以基於該第二回授信號產生一往復力至該機械共振器上。
  42. 如請求項40之迴轉儀，其中該第二致動器係經組配以基於該第二回授信號產生一靜電剛度至該機械共振器上。
TW105114735A 2015-05-13 2016-05-12 以相位爲基礎之迴轉儀測量及控制技術 TWI744231B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/710,991 US10030976B2 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Phase-based measurement and control of a gyroscope
US14/710,991 2015-05-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201706568A TW201706568A (zh) 2017-02-16
TWI744231B true TWI744231B (zh) 2021-11-01

Family

ID=56027216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105114735A TWI744231B (zh) 2015-05-13 2016-05-12 以相位爲基礎之迴轉儀測量及控制技術

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10030976B2 (zh)
EP (1) EP3295123B1 (zh)
JP (1) JP6785795B2 (zh)
KR (1) KR20180006929A (zh)
CN (1) CN107810385B (zh)
TW (1) TWI744231B (zh)
WO (1) WO2016182993A2 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10309782B2 (en) 2015-04-07 2019-06-04 Analog Devices, Inc. Quality factor estimation for resonators
GB2547415A (en) * 2016-02-09 2017-08-23 Atlantic Inertial Systems Ltd Inertial sensors
JP6660849B2 (ja) 2016-08-04 2020-03-11 三菱プレシジョン株式会社 バイアス補正機能を有する振動型ジャイロ、及び振動型ジャイロの使用方法
WO2019050517A1 (en) * 2017-09-07 2019-03-14 Georgia Tech Research Corporation HIGH CORIOLIS COUPLING TUBING / ROLLING GYROSCOPE DISCHARGED FROM THE SUBSTRATE
US10578435B2 (en) * 2018-01-12 2020-03-03 Analog Devices, Inc. Quality factor compensation in microelectromechanical system (MEMS) gyroscopes
US11041722B2 (en) 2018-07-23 2021-06-22 Analog Devices, Inc. Systems and methods for sensing angular motion in the presence of low-frequency noise
CN109931959B (zh) * 2019-03-27 2023-03-31 河海大学常州校区 硅微陀螺仪正交误差校正方法
EP3786581B1 (en) * 2019-08-29 2023-06-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Offset-cancelling capacitive mems gyroscope
EP3882571B1 (en) * 2020-03-16 2022-08-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Gyroscope with locked secondary oscillation frequency
FR3108897B1 (fr) * 2020-04-03 2022-04-08 Commissariat Energie Atomique Procédé de commande d’un capteur
US11885647B2 (en) 2021-02-05 2024-01-30 Rohm Co., Ltd. Accelerometer apparatuses and systems for noise rejection
AT524956B1 (de) * 2021-04-23 2022-11-15 Univ Wien Tech Mikro-elektro-mechanisches system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010052824A1 (en) * 2000-06-14 2001-12-20 Alps Electric Co., Ltd. Device for driving and detecting oscillator
TW593981B (en) * 2001-07-20 2004-06-21 American Gnc Corp Micro integrated global positioning system/inertial measurement unit system
US20060037417A1 (en) * 2004-07-29 2006-02-23 The Boeing Company Parametrically disciplined operation of a vibratory gyroscope
US20130099836A1 (en) * 2011-10-25 2013-04-25 Invensense, Inc. Gyroscope with phase and duty-cycle locked loop

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4951508A (en) * 1983-10-31 1990-08-28 General Motors Corporation Vibratory rotation sensor
US5196905A (en) * 1988-06-22 1993-03-23 Litton Systems, Inc. Radio frequency excited ring laser gyroscope
US5197331A (en) * 1987-12-30 1993-03-30 Yazaki Corporation Oscillatory angular speed detecting apparatus
WO1995014212A1 (fr) * 1993-11-17 1995-05-26 Sony Corporation Gyroscope a vibrations
JP3288597B2 (ja) * 1997-01-27 2002-06-04 アルプス電気株式会社 振動型ジャイロスコープ
GB2335322B (en) * 1998-03-13 2002-04-24 Ericsson Telefon Ab L M Phase detector
EP1055910B1 (en) * 1999-05-28 2009-01-28 Alps Electric Co., Ltd. Driving apparatus of piezoelectric vibrator
ATE476638T1 (de) 1999-09-17 2010-08-15 Kionix Inc Elektrisch entkoppelter mikrogefertigter kreisel
JP4694681B2 (ja) * 1999-11-26 2011-06-08 セイコーインスツル株式会社 超音波モータ及び超音波モータ付き電子機器
US6597083B2 (en) * 2001-12-19 2003-07-22 Caterpillar Inc. Method and apparatus for compensating for temperature induced deformation of a piezoelectric device
JP2004312938A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Olympus Corp 超音波モータ装置
US6995622B2 (en) * 2004-01-09 2006-02-07 Robert Bosh Gmbh Frequency and/or phase compensated microelectromechanical oscillator
EP1624286B1 (en) 2004-08-03 2017-10-04 STMicroelectronics Srl Micro-electro-mechanical sensor with force feedback loop
US7281426B1 (en) * 2006-06-15 2007-10-16 Innalabs Technologies, Inc. Stemless hemispherical resonator gyroscope
US7950281B2 (en) * 2007-02-28 2011-05-31 Infineon Technologies Ag Sensor and method for sensing linear acceleration and angular velocity
FI120921B (fi) * 2007-06-01 2010-04-30 Vti Technologies Oy Menetelmä kulmanopeuden mittaamiseksi ja värähtelevä mikromekaaninen kulmanopeusanturi
JP4450029B2 (ja) * 2007-07-24 2010-04-14 セイコーエプソン株式会社 発振駆動回路、発振駆動装置、物理量測定回路、物理量測定装置および電子機器
JP2010185714A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Panasonic Corp 物理量センサシステム、物理量センサ装置
US8156805B2 (en) * 2009-04-15 2012-04-17 Freescale Semiconductor, Inc. MEMS inertial sensor with frequency control and method
CN102686976B (zh) * 2009-10-13 2015-03-25 松下电器产业株式会社 角速度传感器
US8539834B2 (en) * 2010-02-15 2013-09-24 Stmicroelectronics S.R.L. Microelectromechanical gyroscope with calibrated synchronization of actuation and method for actuating a microelectromechanical gyroscope
FI123529B (fi) * 2010-04-22 2013-06-28 Aalto Korkeakoulusaeaetioe Mikromekaaniseen oskillaattoriin perustuva lämpötilakompensoitu taajuusreferenssi
US8395427B1 (en) * 2010-12-20 2013-03-12 National Semiconductor Corporation Low power and low spur sampling PLL
US9130505B2 (en) * 2011-11-10 2015-09-08 Qualcomm Incorporated Multi-frequency reconfigurable voltage controlled oscillator (VCO) and method of providing same
GB201120536D0 (en) * 2011-11-29 2012-01-11 Atlantic Inertial Systems Ltd Fault detection using skewed transducers
US9069006B2 (en) 2012-04-05 2015-06-30 Fairchild Semiconductor Corporation Self test of MEMS gyroscope with ASICs integrated capacitors
KR20140000996A (ko) * 2012-06-27 2014-01-06 삼성전기주식회사 관성 센서의 자동이득제어 장치 및 방법
WO2014072762A1 (en) 2012-11-06 2014-05-15 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for generating a proof-mass drive signal
US9146109B2 (en) * 2012-11-26 2015-09-29 Stmicroelectronics S.R.L. Microelectromechanical gyroscope with improved start-up phase, system including the microelectromechanical gyroscope, and method for speeding-up the start up phase
CN103162681B (zh) * 2013-03-19 2015-06-24 中国人民解放军国防科学技术大学 用于微机械陀螺的信号检测方法及装置
CN103759722B (zh) * 2013-12-30 2016-07-06 北京时代民芯科技有限公司 一种环形陀螺仪的静电调整方法及静电调整系统
CN103983260B (zh) * 2014-05-06 2018-01-16 华侨大学 一种静电驱动电容式微机械陀螺仪有效抑制正交误差的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010052824A1 (en) * 2000-06-14 2001-12-20 Alps Electric Co., Ltd. Device for driving and detecting oscillator
TW593981B (en) * 2001-07-20 2004-06-21 American Gnc Corp Micro integrated global positioning system/inertial measurement unit system
US20060037417A1 (en) * 2004-07-29 2006-02-23 The Boeing Company Parametrically disciplined operation of a vibratory gyroscope
US20130099836A1 (en) * 2011-10-25 2013-04-25 Invensense, Inc. Gyroscope with phase and duty-cycle locked loop

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ON Semiconductor:"Applications for the NE521/522"AND8176/D,30th November 2005, XP55295532, Retrieved form the internet:https://www.onsemi.cn/pub/Collateral/AND8176-D.PDF *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107810385B (zh) 2021-07-09
WO2016182993A3 (en) 2017-01-26
WO2016182993A2 (en) 2016-11-17
EP3295123B1 (en) 2020-06-24
KR20180006929A (ko) 2018-01-19
TW201706568A (zh) 2017-02-16
JP6785795B2 (ja) 2020-11-18
CN107810385A (zh) 2018-03-16
EP3295123A2 (en) 2018-03-21
US20160334213A1 (en) 2016-11-17
JP2018514785A (ja) 2018-06-07
US10030976B2 (en) 2018-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI744231B (zh) 以相位爲基礎之迴轉儀測量及控制技術
EP2447671B1 (en) Angular velocity sensor, and synchronous detection circuit used therein
US8754694B2 (en) Accurate ninety-degree phase shifter
US9644963B2 (en) Apparatus and methods for PLL-based gyroscope gain control, quadrature cancellation and demodulation
ES2880738T3 (es) Método y circuito para la detección continua de la posición de una masa de sensor con reacoplamiento simultáneo para sensores capacitivos
US8667842B2 (en) Variable capacitance electronic device and microelectromechanical device incorporating such electronic device
US10852135B2 (en) Sensor with low power with closed-loop-force-feedback loop
JP2010190766A (ja) 発振駆動装置、物理量測定装置及び電子機器
JP2011047921A (ja) 位置制御駆動を備えるマイクロエレクトロメカニカルジャイロスコープ及びマイクロエレクトロメカニカルジャイロスコープの制御方法
US10055975B2 (en) Circuit device, physical quantity detection device, electronic apparatus, and moving object
JP4882975B2 (ja) 駆動装置、物理量測定装置及び電子機器
US8656775B2 (en) Vibratory gyro-sensor and vibratory gyro circuit
JP2016217713A5 (zh)
KR101298289B1 (ko) 자이로센서 구동회로, 자이로센서 시스템 및 자이로센서 구동방법
KR101502689B1 (ko) 자이로 센서의 구동장치 및 그 제어방법
US11079228B2 (en) Detector with catch and release mechanism
US20140055124A1 (en) Peak detector and auto gain controller using the same
US20150260755A1 (en) Gyro sensor driving apparatus and method for controlling thereof
CN219178583U (zh) 三通道分时复用检测电路的mems陀螺仪
Sowmya et al. CMOS interfacing and signal conditioning circuit for MEMS gyroscope
CN116026296A (zh) 三通道分时复用检测电路的mems陀螺仪
WO2015079678A1 (ja) 角速度センサ駆動回路及び角速度センサ並びにその励振方法及び駆動ｉｃチップ