Nowy chip do zminiaturyzowanych żyroskopów
Żyroskopy wytwarzane przy użyciu technologii MEMS są upakowywane podobnie do innych układów scalonych i mogą dostarczać analogowych lub cyfrowych danych wyjściowych. Żyroskop MEMS składa się jednak najczęściej z wielu układów scalonych. Badacze uczestniczący w projekcie GYROWING (Highly integrated ultra-low-noise gyrometer solution for smart fixed-wing aircraft) zmieścili wszystkie potrzebne komponenty w pojedynczym pakiecie układu scalonego. W porównaniu z rozwiązaniami opartymi na wielu chipach, układy typu system-on-chip (SoC) są bardziej wydajne, energooszczędne, mniejsze i lżejsze. Zespół opracował układ scalony specjalizowany (ASIC) do jednego z dostępnych na rynku żyroskopów MEMS. To wysoko wydajne rozwiązanie opiera się na analogowym module czołowym o ultraniskich zakłóceniach, wraz ze wszystkimi urządzeniami peryferyjnymi. Jednym z najważniejszych komponentów w dowolnym przetworniku analogowym jest analogowe odniesienie napięcia. Umieszczenie tego systemu na układzie SoC pomogło w kompensacji błędów wprowadzanych w całym procesie konwersji. Zarządzanie mocą może być szczególne skomplikowane, gdy precyzyjne systemy nawigacji bezwładnościowej wymagają stosowania wysokiego napięcia. Naukowcy umieścili układ zarządzania mocą na SoC, ułatwiając tym samym wysoko sprawną konwersję mocy. Ponadto zastosowanie ścieżek kompensacji sprzężenia zwrotnego ograniczyło odkształcenia (zjawiska nieliniowe) sygnałów o wysokiej częstotliwości. Zmniejszenie liczby chipów umożliwia obniżenie kosztów samolotowych systemów nawigacji bezwładnościowej opartych na SoC. Systemy takie są bardzo przydatne przy ograniczaniu oporu — co jest jednym z głównych założeń programu Smart Fixed Wing Aircraft (SFWA).
Słowa kluczowe
Żyroskopy MEMS, system-on-chip, ASIC, system nawigacji bezwładnościowej
