微机械陀螺采用MEMS工艺制造，由机械敏感结构和接口电路两部分构成。传统的微陀螺接口电路常采用模拟电路方式实现，模拟电路的开发具有匹配性差、误差补偿设计困难和噪声高等缺点。采用数字方式实现，可以方便地通过数字算法实现幅度和相位的控制，并且检测电路输出的数据可以直接输入微控制器或者计算机进行处理。因此微机械陀螺的数字化是近些年来的研究热点。本课题在对振动式微机械陀螺的敏感结构进行了分析并通过动力学分析建立了敏感结构的数学模型的基础上，对微陀螺数字闭环自激驱动电路进行了系统级设计，对微陀螺的自激振荡环路进行了理论分析，除设计了自动增益控制系统和90°移相器外，重点对单环四阶前馈式ΣΔ调制器、数字抽取滤波器等模块进行了设计与仿真优化。最后对微陀螺数字闭环自激驱动电路整体结构进行了系统级仿真，仿真结果表明驱动系统可以在系统启动后迅速将自身噪声信号放大并实现稳幅自激振荡，系统功能得到了验证。在微机械陀螺的数字驱动系统的设计并进行了功能的验证之后，对其中的核心模块模数转换器ADC电路进行了晶体管级的设计，采用开关电容电路设计单环四阶前馈结构ΣΔADC。为了实现全差分开关电容电路结构的积分器，设计了二级全差分运放。利用Hspice软件对ΣΔADC电路的整体系统性能进行了仿真，将输出信号采样数据导出并利用MATLAB对输出采样信号进行FFT分析。仿真结果表明，在33MHz的采样频率下，输出信号与量化噪声功率密度之比可以达到102dB，满足微陀螺数字驱动系统的要求。