[发明专利]频率传感器

权利要求书

1.一种频率传感器(100)，包括：

磁阻纳米振荡器(110,210)，其包括至少磁性自由层(120,220)、磁性参考层(122,222)和布置在所述磁性自由层(120,220)和所述磁性参考层(122,222)之间的非磁性中间层(124,224)的磁性异质结构，其中，所述磁阻纳米振荡器(110,210)是磁隧道结MTJ，其中，所述磁性自由层(120,220)在具有至少一个磁涡流芯的状态下是可配置的；

耦合装置(140)，其被布置成将输入信号耦合到所述磁性自由层(120,220)的至少一个磁模式，其中，所述至少一个磁模式包括所述磁涡流芯的回旋模式，以及

频率估计器(150)，其被配置为：

随着时间执行所述磁阻纳米振荡器(110,210)两端的多个电压测量；

基于所述多个电压测量，计算所述磁阻纳米振荡器(110,210)两端的时间平均电压；

在有限的频率范围内，将所述输入信号的频率估计为所计算的时间平均电压的一对一函数，以及

输出表示所述估计的频率的信号；

其中，所述耦合装置(140)包括与所述MTJ相邻的至少一个场线(142)，所述至少一个场线使所述输入信号作为电流通过以生成磁场，所述磁场可用于使用所述输入信号来激励所述磁涡流芯的所述至少一个回旋模式。

2.根据权利要求1所述的频率传感器(100)，其中，所述频率估计器(150)被配置为：在跨所述至少一个磁涡流芯的若干个振荡的时间间隔上执行电压测量。

3.根据权利要求1所述的频率传感器(100)，其中，所述至少一个磁模式包括方位自旋波模式，并且其中，所述磁涡流芯的所述回旋模式通过所述方位自旋波模式被间接地激励。

4.根据权利要求1所述的频率传感器(100)，

其中，所述耦合装置(140)包括至少一个导体，所述至少一个导体用于使所述输入信号作为电流通过所述MTJ来调制所述磁性自由层(120,220)中的磁化强度。

5.根据权利要求4所述的频率传感器(100)，其中，所述磁性自由层(120,220)的磁化强度倾斜到所述MTJ的平面之外。

6.根据权利要求4或5所述的频率传感器(100)，其中，所述频率估计器(150)被配置以在跨所述输入信号的若干周期的时间间隔上执行电压测量。

7.根据权利要求2或4或5所述的频率传感器(100)，其中，所述频率估计器(150)被配置成基于所确定的输入信号的频率的所需分辨率来确定所需的时间间隔的长度。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的频率传感器(100)，其中，所述频率估计器(150)配置成测量所述磁阻纳米振荡器(110,210)两端的电压作为整流电压。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的频率传感器(100)，还包括偏置装置，所述偏置装置用于提供通过所述磁阻纳米振荡器(110,210)的偏置DC电流。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的频率传感器(100)，其中，所述磁阻纳米振荡器(110,210)被设置为纳米柱的形式。