[发明专利]微机械谐振器的振动控制方法及微机械谐振器

权利要求书

1.一种微机械谐振器的振动控制方法，其特征在于，包括：

对所述微机械谐振器上电，驱动所述微机械谐振器的振动结构往复运动；

且在所述振动结构往复运动的同时，生成作用在所述振动结构上、且促进所述振动结构的往复运动的促进静电力，以及生成作用在所述振动结构上、且制约所述振动结构的往复运动的制约静电力，以使得所述振动结构在往复运动中由静电弹簧软化效应产生的频率偏移和由静电弹簧硬化效应产生的频率偏移之间相互抵消；

所述促进所述振动结构的往复运动的促进静电力为：

通过一个电容电极生成的、且沿所述振动结构运动方向或沿与所述振动结构运动方向相交于第一预设角度的方向上的静电力；或者，

通过多个电容电极生成的、且均沿所述振动结构运动方向或均沿与所述振动结构运动方向相交于各自的第二预设角度的方向上的多个子静电力的合力；

以及，所述制约所述振动结构的往复运动的制约静电力为：

通过一个电容电极生成的、且沿与所述振动结构运动方向相交于第三预设角度的方向上的静电力；或者，

通过多个电容电极生成的、且均沿与所述振动结构运动方向相交在各自的第四预设角度的方向上的多个子静电力的合力。

2.一种微机械谐振器，其特征在于，包括：

衬底，以及设置于所述衬底上的振动结构和驱动结构；

其中，所述驱动结构用于驱动所述微机械谐振器的振动结构往复运动，并在所述振动结构往复运动的同时，生成作用在所述振动结构上、且促进所述振动结构的往复运动的促进静电力，以及生成作用在所述振动结构上、且制约所述振动结构的往复运动的制约静电力，以使得所述振动结构在往复运动中由静电弹簧软化效应产生的频率偏移和由静电弹簧硬化效应产生的频率偏移之间相互抵消；所述驱动结构包括：

至少一个第一电容电极和至少一个第二电容电极，其中，

所述第一电容电极和第二电容电极用于驱动所述振动结构往复运动，且所述促进所述振动结构的往复运动的促进静电力为：

通过一个所述第二电容电极生成的、且沿所述振动结构运动方向或沿与所述振动结构运动方向相交于第一预设角度的方向上的静电力；或者，

通过多个所述第二电容电极生成的、且均沿所述振动结构运动方向或均沿与所述振动结构运动方向相交于各自的第二预设角度的方向上的多个子静电力的合力；

以及，所述制约所述振动结构的往复运动的制约静电力为：

通过一个所述第一电容电极生成的、且沿与所述振动结构运动方向相交于第三预设角度的方向上的静电力；或者，

通过多个所述第一电容电极生成的、且均沿与所述振动结构运动方向相交在各自的第四预设角度的方向上的多个子静电力的合力。

3.根据权利要求2所述的微机械谐振器，其特征在于，所述振动结构包括：

活动质量块；

分别设置于所述活动质量块两侧的第一可动梳齿和第二可动梳齿；

以及，固定于所述衬底上、且沿所述活动质量块的延伸方向上，分别与所述活动质量块的两端固定连接的第一弹性支撑梁和第二弹性支撑梁，且所述第一弹性支撑梁和第二弹性支撑梁使所述活动质量块、第一可动梳齿和第二可动梳齿与所述衬底之间有间隙。

4.根据权利要求3所述的微机械谐振器，其特征在于，所述第一电容电极包括：

固定于所述衬底上的第一固定梳齿和第二固定梳齿；

所述第一固定梳齿与第一可动梳齿对应伸入，所述第二固定梳齿与第二可动梳齿对应伸入；

其中，所述固定梳齿的任意一梳齿与所述可动梳齿无接触部位，所述可动梳齿的任意一梳齿与所述固定梳齿无接触部位。

5.根据权利要求4所述的微机械谐振器，其特征在于，所述第一固定梳齿的梳齿之间和第二固定梳齿的梳齿之间具有高度差。

6.根据权利要求4所述的微机械谐振器，其特征在于，所述第一固定梳齿、第二固定梳齿、第一可动梳齿和第二可动梳齿的梳齿均为矩形梳齿。

7.根据权利要求3所述的微机械谐振器，其特征在于，所述第二电容电极为平板电容电极，所述平板电容电极包括：

固定于所述衬底上、且设置于所述活动质量块两侧的第一极板和第二极板，所述第一极板和第二极板与活动质量块有交叠区域。