【摘 要】
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本文的研究对象压电式微固体模态陀螺仪（Piezoelectric Micromachined Modal Gyroscope，PMMG）是一种敏感角速度的压电微传感器。因为具备特殊的材料和特别的结构，并结合了MEMS陀
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本文的研究对象压电式微固体模态陀螺仪（Piezoelectric Micromachined Modal Gyroscope，PMMG）是一种敏感角速度的压电微传感器。因为具备特殊的材料和特别的结构，并结合了MEMS陀螺和固态陀螺的各自优点，PMMG因此拥有较高的抗冲击性和抗震性等优势。随着MEMS工艺技术的快速发展，惯性微陀螺的尺寸和精度得到进一步的优化，也因此越来越受到人们的关注。 作为微型传感器的核心部件，目前在除了对于压电固态陀螺仪进行微型化的研究之外，压电式谐振器机械负载效应的研究已经广泛开展。以压电谐振器为核心部件的传感器输出电极大多和电荷放大器连接，而电学负载对于压电谐振器电路的功能特性影响还鲜有报道。本文采用串联电阻的方法，解决了传统的阻抗分析仪很难满足压电微固体模态陀螺电路谐振激励条件的困难，研究了一种具有特殊电压激励方式的压电式微固体模态谐振器等效电路及其负载效应。通过绘制压电谐振器的导纳圆图分析并获得谐振频率相近振动状态的等效电路参数。最后，比较有无电荷放大器作为负载接入压电微陀螺的实验结果，发现带有电荷放大器的压电微陀螺电路谐振频率从346.119 kHz降低至344.979 kHz。由此得出结论：如果电荷放大器作用于压电谐振器负载端，应该关注其对谐振器电路参数，特别是对谐振频率的影响。 驱动电路是保证压电微固态陀螺能够正常振动的前提，通过对幅值和频率的捕捉来保证微陀螺工作在谐振状态。自动增益控制（Automatic gain control，AGC）系统常被用作微陀螺的驱动系统，负责稳定激励信号电压幅值。本文基于Multisim13.0软件对AGC部分电路进行了仿真优化，改善了稳定幅值和开环负反馈的效果，从而完善了微陀螺驱动系统的稳定性。
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