Введение
ГЛАВА 1 Исследование способов построения высокоточных схем обработки сигналов с инерциальных датчиков 9
1.1 Состав и классификация инерциальных систем навигации 9
1.2 Принципы действия и основные разновидности МЭМС датчиков 13
1.3 Неидеальности датчиков на основе МЭМС
1.3.1 Неидеальности гироскопов 22
1.3.2 Неидеальности акселерометров 26
1.4 Архитектуры схем обработки 27
1.4.1 Схемы обработки без обратной связи 27
1.4.2 Схемы обработки с петлей обратной связи 30
1.5 Выводы и постановка задач 34
ГЛАВА 2 Разработка схемы обработки с адаптивной обратной связью для улучшения точности измерений 36
2.1 Разработка математической модели следящей системы обработки сигналов МЭМС датчиков 36
2.2 Разработка адаптивной следящей системы обработки сигналов
2.2.1 Адаптивная система с фиксированными динамическими характеристиками 41
2.2.2 Адаптивная система с перестраиваемыми динамическими характеристиками
2.3 Метод расчета параметров звеньев компенсации для обеспечения стабильности адаптивной схемы 49
2.4 Разработка функциональных блоков адаптивной схемы
2.4.1 Разработка звеньев компенсации 59
2.4.2 Разработка детектора огибающей 66
2.5 Выводы по второй главе 68
ГЛАВА 3 Методы уменьшения шумов входных интегральных узлов схемы обработки 70
3.1 Способы построения и требования к характеристикам входного каскада 70
3.2 Источники шумов и неидеальностей входных каскадов 72
3.3 Уменьшение низкочастотных шумов с использованием БиКМОП схемотехники 75
3.4 Метод уменьшения низкочастотных шумов КМДП входных каскадов 87
3.5 Подавление неидеальностей ОУ в составе зарядового усилителя схемы обработки сигналов с акселерометра 96
3.6 Выводы по третьей главе 108
ГЛАВА 4 Разработка функциональных блоков в составе тестового кристалла схемы обработки 110
4.1 Разработка усилителя с переменным КУ 111
4.2 Разработка электрической схемы операционного усилителя в составе функциональных блоков 121
4.3 Разработка устройства накачки датчика 125
4.4 Особенности построения формирователя тактового сигнала 129
4.5 Разработка схемы температурной компенсации датчиков
4.5.1 Температурный дрифт параметров датчиков 134
4.5.2 Схема температурной компенсации акселерометра
4.6 Проверка работоспособности разработанных функциональных блоков на тестовом кристалле 138
4.7 Сравнение характеристик разработанной схемы обработки с аналогами 141
4.8 Выводы по четвертой главе 143
Заключение 145
Список используемых источников 147
