● 摘要
本文对硅谐振式微传感器开环特性测试系统的信号供给进行了理论与实验研究，并实现了专用的开环特性测试分析系统信号源。谐振式微传感器的研制工作中一个重要的环节是对其开环特性的测试，微传感器的幅值频率特性和相位频率特性需要通过开环测试来获得。作为开环测试系统核心部件之一，信号源的品质将影响到测试系统的整体性能。本文由对微传感器开环测试系统信号源研制方法的讨论，提出采用直接数字频率合成（DDS）方法实现开环测试系统信号源，并针对测试系统对信号源体积小、功耗低、易于集成方面的要求，提出了以基于FPGA为主体来实现DDS的总体设计方案。为了能使用DDS频率合成方法来产生符合系统要求的信号源波形，根据DDS输出波形频谱的特点，本文研究了一种改进后的DDS算法，并通过软件进行了算法的仿真计算，结果表明该算法适用于产生符合微传感器开环特性测试系统专用信号源要求的信号波形的功能。基于上述算法，本文设计和研制了一种专用的开环特性测试分析系统信号源。该信号源以FPGA为核心，由信号控制、信号发生和信号处理三大模块构成。文中重点介绍了前两者的硬件电路的实现和相应软件的设计，并对信号源整体的功能进行了实验验证。本文的研究内容和成果以及设计的系统专用信号源，对于硅谐振式微传感器的开环特性测试以及测试系统的研制具有理论意义与实用价值。其中的相关理论可作为此类系统信号供给部分研制的重要参考。