题目：电容式微机械陀螺仪驱动技术的研究及实现

硅微机械陀螺仪具有体积小、重量轻、可靠性高、抗冲击能力强、可规模生产等优点，在军事和民用众多领域得到广泛应用。硅微机械陀螺的驱动回路作为硅微机械陀螺的工作基础，其性能的好坏直接影响到陀螺的精度。本文针对电容式微机械陀螺驱动回路的理论和实现进行了深入研究，主要完成以下工作：介绍了电容式微机械陀螺工作原理，结合动力学相关知识给出了理想状态下电容式微机械陀螺的数学模型，并根据此数学模型结合电学知识建立了电容式微机械陀螺表头的电学模型；对电容式微机械陀螺的两个模态—驱动模态和检测模态进行了建模和分析，得出驱动力和驱动位移的对应关系，输入角速度和检测位移的对应关系，为设计微机械陀螺接口电路奠定了理论基础。对电容式微机械陀螺的三种驱动方式—闭环稳幅驱动方式、锁相环驱动方式、自激振荡驱动方式进行了理论分析和实现研究。首先，针对电容式微机械陀螺的闭环稳幅驱动方式进行了理论分析和MATLAB/SIMULINK仿真，在MATLAB/SIMULINK仿真实现精确稳幅的基础上对各个功能模块进行电路设计，结合电容式微机械陀螺驱动质量块的电学模型，利用电路仿真软件MULTISIM对设计的电路进行闭环仿真，优化了相应的电路设计参数，制作了PCB板，验证了闭环稳幅驱动回路的正确性；其次，针对电容式微机械陀螺的锁相环驱动方式进行方案论证，建立了基于MATLAB/SIMULINK的仿真模型，并进行了仿真，确定了压控振荡器的相关参数，优化了整个锁相环驱动回路的参数。最后，针对电容式微机械陀螺的自激振荡驱动方式及其稳定性进行了详细的理论分析，实现了高精度稳幅和锁频的自激振荡，确定了使自激振荡回路超调量和调节时间达到指标要求的理论参数范围，并通过MATLAB/SIMULINK仿真进行了验证；对电容式微机械陀螺的解调回路进行分析，确定了角速度输出的解调系数，MATLAB/SIMULINK的仿真数据证明了解调推导的正确性；最终，对电容式微机械陀螺的自激振荡和解调回路进行数字化设计，整个回路以单片机MSP430FG4618为核心，以MAX1332和AD7247实现模数和数模的相互转换，制作了PCB板，搭建了硬件平台。