集成光学陀螺采用光学Sagnac效应,通过检测谐振腔中相向传输两束光的谐振频率差得到转动角速度。针对陀螺输出信号及其噪声特征,提出了基于开关电容的滤波器的信号调理方法,理论分析表明了比传统带通滤波器更好的噪声抑制效果。建立了开关电容滤波器的频域模型,并利用该模型对滤波器参数进行了优化设计。同时,理论分析了其梳状滤波器特性,验证了应用于陀螺信号检测系统的可行性。最后搭建集成光学陀螺实验系统,实验结果表明,开关电容滤波电路能有效抑制信号噪声,提高陀螺检测精度。

随着手持设备的广泛应用，为了满足系统设备的低功耗要求，设计了基于单片机MSP430、数字频率源LTC6903、开关电容滤波芯片MAX262的低功耗程控滤波器。系统采用单片机控制数字频率源芯片LTC6903提供步进可调的时钟信号，以实现对滤波器截止频率的灵活调节和滤波类型的转换。该系统改善了传统有源滤波器器件参数设计困难，截止频率等参数难以灵活控制和调节的问题。与传统有源滤波器相比，可以完成低通、高通、带通、陷渡功能的转换，滤波器9值范围0．5—8程控调节，截止频率在100Hz～40kHz之间100Hz步进可调。此外，系统在3．3v的供电条件以及单片机的ShutDown模式下，比一般的程控滤波器具有更低的功耗。