MEMS加速度传感器以其各种优越的性能在军事与商业设备中得到广泛应用,它包括MEMS传感器和IC读出电路两部分。近年来,由于其高精度、高稳定性在精密仪器探测中得到了特殊的应用。MEMS加速度传感器又称微加速度计,有压阻式和电容式等多种结构,但从综合性能看,电容式微加速度计的综合性能最优,同时检测差分电容变化的读出电路技术也非常成熟。微小电容读出电路可以分为三种:连续电压读出、连续电流读出与全差分开关电容读出电路。全芯片系统采用了一种全差分开环电容检测读出电路结构,本文工作包括:1、前置电荷运算放大器、开关电容低通滤波器、输出缓冲器等模块结构选取与其设计;2、带隙电压、带隙电流、8bits可编程补偿电容阵列与时钟模块结构选取与设计;3、消除噪声与失调电压——斩波稳定技术被利用在前置电荷运算放大器中可以实现降低低频噪声,同时减少失调电压。在第四章对它们的原理进行了详细介绍,通过考虑非理想因素指出影响电容检测电路线性度、最小分辨率的主要因素,本系统为了检测更小的电容,低噪声要求也是全芯片系统的设计关键。设计过程采用了标准集成电路设计流程,验证了所有工艺脚下前后仿真,并进行了流片、封装和测试工作。主要测试了参考电压与参考电流的各项指标参数;系统时钟频率;线性度;全系统芯片信噪比测试。测试结果显示各项性能指标都能够满足设计要求。