一種放大器的輸入級電路、放大器、陀螺儀及電子設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子技術領域，特別涉及一種放大器的輸入級電路、放大器、陀螺儀及電子設備。
【背景技術】
[0002]微機電系統(Micro-Electro-MechanicalSystem ;簡稱:MEMS)結構的陀螺儀(gyroscope)具有體積小、重量輕、功耗低、易數字化等優點，廣泛應用于民用、國防領域。
[0003]微機電系統陀螺儀中應用最廣泛的是振動陀螺儀，振動陀螺儀主要利用科里奧利力，將輸入角速度量轉換為位移，然后通過電壓或壓電等方式將位移檢測出來，位移量與施加的角速度量成正比，因此，通過檢測電容值的變化可以確定出角速度。
[0004]具體的，參照圖1，為微機械陀螺儀的簡化模型示意圖，質量塊m在激勵電壓的驅動下，沿X軸方向(稱為:驅動方向)作往復振動，稱為驅動模態，通過與驅動方向相垂直的電容可以檢測到驅動模態信號，根據驅動模態信號可以確定出質量塊在驅動方向上的振幅。當外部施加一個繞Z軸的角速度時，質量塊受到科里奧利力的作用，產生Y軸方向(稱為:敏感方向)上的振動，稱為敏感模態，通過與敏感方向相垂直的電容可以檢測到敏感模態信號。陀螺儀的檢測電路在檢測到敏感模態信號后，通過放大器對信號進行放大，并將放大后的信號解調為直流信號。根據解調后的直流信號即可確定出質量塊在敏感方向上的振幅，進而根據敏感方向上的振幅確定出角速度值。
[0005]其中，對敏感模態信號進行放大的放大器位于檢測電路的前端，其噪聲水平決定了整個檢測電路的檢測精度。參照圖2，為敏感模態信號放大器的結構示意圖，放大器的輸入噪聲主要為輸入級的晶體管產生的閃爍噪聲，由于陀螺儀的諧振頻率大多在幾KHz到幾十KHz范圍內，在如此低的頻段，放大器的輸入級產生的閃爍噪聲非常明顯，會嚴重制約了陀螺儀的檢測精度。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型實施例提供一種放大器的輸入級電路、放大器、陀螺儀及電子設備，用于解決現有技術中放大器的閃爍噪聲影響陀螺儀的檢測精度的問題。
[0007]第一方面，本實用新型實施例提供一種放大器的輸入級電路，包括:第一開關電路，用于接收輸入信號，并將所述輸入信號調制為第一高頻信號，并輸出所述第一高頻信號；輸入對管，用于接收所述第一高頻信號，并將所述第一高頻信號放大為第二高頻信號，并輸出所述第二高頻信號；第二開關電路，用于接收所述第二高頻信號，并將所述第二高頻信號解調為第三低頻信號，以及將所述輸入對管輸出的閃爍噪聲調制為第四高頻信號，以及輸出所述第三低頻信號，所述第三低頻信號為所述輸入級電路的輸出信號。
[0008]可選的，所述第一開關電路包括:第一 P型金屬氧化物半導體場效應晶體管PM0SFET、第二 PM0SFET、第三 PM0SFET、第四 PM0SFET ;其中，所述第一 PM0SFET、所述第二PM0SFET的漏極接收所述輸入信號，參見圖3中的Vin;所述第三PM0SFET、所述第四PM0SFET的漏極接收參考信號，參見圖3中的V1P;所述第一 PMOSFET、所述第四PMOSFET的柵極接收第一載波信號，參見圖3中的PH1 ;所述第二 PMOSFET、所述第三PMOSFET的柵極接收第二載波信號，參見圖3中的PH2 ;所述第一 PM0SFET、所述第三PMOSFET共源極，所述第二PM0SFET、所述第四PMOSFET共源極，所述第一 PMOSFET的源極與所述輸入對管的第一輸入端相連，所述第四PMOSFET的源極與所述輸入對管的第二輸入端相連，所述第一載波信號與所述第二載波信號相位互補。
[0009]可選的，所述輸入對管包括:第一 N型金屬氧化物半導體場效應晶體管NM0SFET、第二 NM0SFET ;其中，所述第一 NM0SFET的柵極為所述輸入對管的第一輸入端，所述第二NM0SFET的柵極為所述輸入對管的第二輸入端，所述第一 NM0SFET、所述第二 NM0SFET共源極，且所述第一 NM0SFET、所述第二 NM0SFET的源極接收偏置電路提供的工作電流，所述第一NM0SFET的漏極與所述第二開關電路的第一輸入端相連，所述第二 NM0SFET的漏極與所述第二開關電路的第二輸入端相連。
[0010]可選的，所述第二開關電路包括:第五PMOSFET、第六PMOSFET、第七PMOSFET、第八PMOSFET ;其中，所述第五PM0SFET、所述第六PMOSFET共漏極，所述第七PM0SFET、所述第八PMOSFET共漏極，所述第五PMOSFET的漏極為所述第二開關電路的第一輸入端，所述第八PMOSFET的漏極為所述第二開關電路的第二輸入端，所述第五PM0SFET、所述第八PMOSFET的柵極接收所述第一載波信號，所述第六PM0SFET、所述第七PMOSFET的柵極接收所述第二載波信號，所述第五PM0SFET、所述第七PMOSFET共源極，所述第六PM0SFET、所述第八PMOSFET共源極，所述第五PMOSFET的源極輸出所述第三低頻信號。
[0011]可選的，所述電路還包括:鏡像對管，包括:第九PMOSFET、第十PMOSFET ;其中，所述第九PM0SFET、所述第十PMOSFET的源極連接電壓源，所述第九PM0SFET、所述第十PMOSFET的柵極與所述第八PMOSFET的源極相連，所述第九PMOSFET的漏極與所述第五PMOSFET的源極相連，所述第十PMOSFET的的漏極與所述第八PMOSFET的源極相連。
[0012]第二方面，本實用新型實施例提供一種放大器，包括:第一方面提供的所述輸入級電路；輸出級電路，用于接收所述第三低頻信號，并輸出第五信號，所述第五信號為所述放大器的輸出信號；偏置電路，用于為所述輸入級電路以及所述輸出級電路提供工作電流。
[0013]第三方面，本實用新型實施例提供一種陀螺儀，包括:驅動電路，用于產生驅動電壓；振動傳感器，所述振動傳感器的輸入端與所述驅動電路的輸出端相連，用于根據所述驅動電壓進行振動，并通過所述振動傳感器的第一輸出端輸出敏感模態信號，以及通過所述振動傳感器的第二輸出端輸出驅動模態信號；第二方面提供的所述放大器，所述敏感模態信號為所述第一開關電路接收的所述輸入信號；第二放大器，用于接收所述驅動模態信號，并將所述驅動模態信號放大為第六信號，輸出所述第六信號；移相器，用于接收所述第六信號，并將所述第六信號的相位調整為所述第五信號的相位，輸出第七信號；解調器，用于接收所述第五信號、所述第七信，并根據所述第七信號將所述第五信號解調為直流信號，所述直流信號用于確定所述陀螺儀的角速度值。
[0014]可選的，所述驅動電路還用于:接收所述第二放大器輸出的所述第六信號，并根據所述第六信號調整所述驅動電壓，以使所述振動傳感器的振動件保持穩定恒幅震蕩狀態。
[0015]第四方面，本實用新型實施例提供一種電子設備，包括:殼體；第三方面提供的所述陀螺儀，設置在所述殼體內；處理器，設置在所述殼體內，用于根據所述解調器輸出的所述直流信號確定出所述電子設備的角速度值。
[0016]本實用新型實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優占.
[0017]由于通過第一開關電路101將輸入信號調制到高頻，通過輸入對管102對高頻輸入信號進行放大，通過第二開關電路103將放大后的高頻輸入信號解調為低頻信號，而且通過第二開關電路103將輸入對管102產生的閃爍噪聲調制到高頻，提高了信噪比，進而抑制了輸入對管的閃爍噪聲對有用信號的干擾，提高放大器的性能。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為【背景技術】中陀螺儀的工作原理示意圖；
[0020]圖2為【背景技術】中放大器的電路示意圖；
[0021]圖3為本實用新型實施例提供的放大器的電路示意圖；
[0022]圖4為本實用新型實施例提供的陀螺儀的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面通過附圖以及具體實施例對本實用新型技術方案做詳細的說明，應當理解本實用新型實施例以及實施例中的具體特征是對本實用新型技術方案的詳細的說明，而不是對本實用新型技術方案的