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FP7

GyroWing — Resultado resumido

Project ID: 323522
Financiado con arreglo a: FP7-JTI
País: Francia

Nuevo chip para giróscopos miniaturizados

Ciertas máquinas diminutas con piezas móviles, llamadas sistemas microelectromecánicos (MEMS), se han convertido en un componente indispensable de cualquier pieza de equipo electrónico, desde smartphones hasta tabletas, vehículos o aeronaves. Nuevos giróscopos MEMS innovadores podrían sustituir a los grandes giróscopos mecánicos de las aeronaves y proporcionar información de navegación sobre su posición, rumbo y altitud.
Nuevo chip para giróscopos miniaturizados
Los giróscopos fabricados con tecnología MEMS se empaquetan de forma parecida a otros circuitos integrados y pueden proporcionar salidas analógicas o digitales. Sin embargo, por lo general, un giróscopo MEMS contiene varios circuitos integrados.

En el marco del proyecto GYROWING (Highly integrated ultra-low-noise gyrometer solution for smart fixed-wing aircraft), un grupo de investigadores incorporó todos los componentes necesarios en un solo paquete de circuito integrado. A diferencia de su equivalente en multichip, un sistema-en-chip (SoC) ofrece ventajas como un mayor rendimiento, menor consumo de energía y menor volumen y peso.

El equipo del proyecto desarrolló un circuito integrado específico para una aplicación (ASIC) para un giróscopo MEMS comercial. Esta solución de alto rendimiento se basa en una interfaz analógica con un nivel de ruido ultra bajo y con todos los periféricos necesarios.

Uno de los componentes más importantes de cualquier diseño de convertidor analógico es la referencia de tensión analógica. Integrar el sistema en un SoC ayudó a compensar los errores introducidos a lo largo del proceso de conversión completo.

La gestión de energía se puede convertir en algo especialmente complejo cuando los sistemas de navegación inercial de alta precisión exigen suministros de alta tensión. Los investigadores integraron el circuito de gestión de energía en el SoC, lo cual facilitó la conversión de energía con alta eficiencia. Además, la integración de las rutas de compensación de retroalimentación limitó la distorsión (los fenómenos no lineales) de las señales de alta frecuencia.

Al reducir el número de chips, es posible desarrollar sistemas de navegación inerciales para aeronaves utilizando un SoC de forma mucho más económica. Estos sistemas son piezas muy necesarias para reducir la resistencia aerodinámica, uno de los objetivos clave del programa de aeronaves de ala fija inteligente (SFWA).

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Palabras clave

Giróscopos MEMS, sistema en chip, ASIC, sistemas de navegación inercial.
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