A capacitance sensing method with trans-impedance based readout circuit and adaptive filtering for micro-gyro

电容感应 电容 放大器 RC电路 噪音(视频) 电阻抗 电压 电子工程 计算机科学 物理 电容器 CMOS芯片 光电子学 电极 工程类 量子力学 操作系统 图像(数学) 人工智能
作者
Yinyu Liu,Youjun Zeng,Yaochang Li,Peng Sun,Jiangang Zhu,Xin Liu,Ke Gu
出处
期刊:Review of Scientific Instruments [American Institute of Physics]
卷期号:94 (7) 被引量:7
标识
DOI:10.1063/5.0151655
摘要

Trans-impedance amplifier (TIA) based capacitance–voltage (C–V) readout circuit is an attractive choice for micro-machined gyroscope for its simplicity and superior performance. In this work, the noise and the C–V gain characteristics of the TIA circuit are analyzed in detail. Then, a TIA based readout circuit with a C–V gain of about 286 dB is designed, and a series of experiments are conducted to test the performance of the circuit. Both the analysis and test results show that T-network TIA should be avoided as far as possible for its poor noise performance. All results also show that there is a signal-to-noise ratio (SNR) limit for the TIA based readout circuit, and the SNR can only be further improved by filtering. Hence, an adaptive finite impulse response filter is designed to further improve the SNR of the sensed signal. For a gyroscope with a peak-to-peak variable capacitance of about 200 aF, a SNR of 22.8 dB can be achieved by the designed circuit and a SNR of 47 dB can be obtained by further adaptive filtering. Finally, the solution presented in this paper achieves a capacitive sensing resolution of 0.9 aF.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
大力元霜发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
852应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
soda完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
大宝君应助科研通管家采纳,获得40
1秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Mircale完成签到,获得积分10
1秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
orixero应助喷火娃采纳,获得30
2秒前
2秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
steleegee发布了新的文献求助30
2秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
3秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
364739814完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
王大爷完成签到,获得积分10
4秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
罗一鸣完成签到,获得积分10
4秒前
丘比特应助活力的映安采纳,获得10
4秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
yu完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Braunwald’s Heart Disease, 2 Vol Set A Textbook of Cardiovascular Medicine 13th Edition 1000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6995052
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8670953
关于积分的说明 18386359
捐赠科研通 6467661
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3098406
关于科研通互助平台的介绍 2160786
邀请新用户注册赠送积分活动 2074755