加速度计作为一种测量加速度的仪器,在民用、军用领域都有广泛的应用。目前市场上的加速度计主要有压电式电荷加速度计、集成电路式压电加速度计、压阻式加速度计、变电容式加速度计等几种类型的加速度计。变电容式加速度计的设计中一个重要的环节就是电容检测电路的设计。目前国外已经生产出体积小性能优越的加速度计。但是国内现有的加速度计,由于工艺和相关技术比较落后,加速度计的体积比较大,很难适应当前系统小型化的要求,尤其是在武器系统中,加速度计只是其中的一部分,体积应该越小越好。MEMS (Micro Electromechanical System )近年来发展最快的技术之一,随着MEMS技术的快速发展,电容式加速度计的电容变化变化量越来越小,对检测技术提出了新的要求。在电容式传感器中,常用电容检测电路是将其转换为电压、电流或者频率信号。目前的微型电容传感器的极板面积变得越来越小,电容总量只有几个pF,变化量就更小。针对这种微小电容的检测,目前的方法主要有谐振法、充放电法、交流电桥法,这几种都是利用模拟器件实现,输出均为模拟量。随着数字电路的成熟,也有数字方法。本文结合模拟和数字方法两者的优点,采用模/数混合方法。该方法由模拟和数字电路两部分组成,首先由模拟电路建立电容到频率的函数对应关系;然后由数字电路对频率计数。本文是采用了多周期同步测频方案,设计了高精度、瞬时频率测量电路,从而可计算出被检测电容的值。这种电容检测方法具有精度高、速度快、易于集成、结构简单、抗干扰能力强等优点,有一定实用价值。本文所采用的方法已经在Xilinx SpartanII系列XC2S200芯片上验证了其有效性,并且利用Synopsys的ASIC开发环境完成了ASIC从前端代码设计、动态仿真、可测试性设计分析、综合优化到后端的静态时序分析、自动布局布线和LVS/DRC得到了芯片的版图。