压电谐振器数字化闭环驱动电路

为使微机电系统(ME MS)压电谐振器工作在谐振频率点并使其输出信号幅值稳定,该文采用基于现场可编程门阵列(FPGA)数字化的双闭环控制算法来实现共振频率跟踪和稳幅激励,数字化双闭环控制算法包含锁相闭环算法和稳幅闭环算法;采用模数转换器(ADC)对压电谐振器输出信号采样,使用两路正交信号对被采样信号的相位和幅值解调;采用数字锁相环技术实现了压电谐振器谐振频率的跟踪激励.为减小压电谐振器在谐振处输出信号幅值的波动,采用数字稳幅技术实现了压电谐振器输出信号幅值的稳定控制.实验结果表明,电路能将驱动信号和输出信号相位差锁定在93.89°～95.95°,输出信号的幅值稳定在496～504 mV,达到了很好的谐振频率跟踪和稳幅效果.