[发明专利]一种微机电谐振式器件品质因数稳定性提升装置及方法

权利要求书

1.一种微机电谐振式器件品质因数稳定性提升装置，其特征在于，所述装置包括：

微机电谐振式器件，所述微机电谐振式器件包括：驱动结构、振动质量块、振动拾取结构、阻尼调节结构；

闭环驱动电路，所述闭环驱动电路的输入端与所述微机电谐振式器件的振动拾取结构连接，所述闭环驱动电路的第一输出端与所述微机电谐振式器件的驱动结构连接；

阻尼控制电路，所述阻尼控制电路的输入端与所述闭环驱动电路的第二输出端连接，所述阻尼控制电路的输出端与所述微机电谐振式器件的阻尼调节结构连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动结构、振动拾取结构和阻尼调节结构是变面积滑膜梳齿型电容结构，或变间隙压膜平行板型电容结构。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微机电谐振式器件包含片上阻尼调节电阻，所述片上调节电阻与所述微机电谐振式器件集成在同一芯片衬底上，所述片上调节电阻与所述阻尼调节结构相连。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述闭环驱动电路，包括：

前置读出电路，所述前置读出电路的输入端与所述微机电谐振式器件的振动拾取结构相连，将位移信息转换为振动位移电压，输出所述振动位移电压；

幅值提取单元，所述幅值提取单元的输入端与所述前置读出电路的输出端连接，输出所述振动位移电压的幅值信号；

移相器，所述移相器的输入端与所述前置读出电路的输出端相连，对所述振动位移电压进行相位调整，输出与驱动电压同相的电压信号；

加法器，所述加法器的第一输入端输入位移目标电压V_R，所述加法器的第二输入端与所述幅值提取单元的输出端连接，输出位移误差电压；

控制器，所述控制器的输入端与所述加法器的输出端连接，输出驱动闭环控制电压；

乘法器，所述乘法器的第一输入端与所述移相器的输出连接，所述乘法器的第二输入端与所述控制器的输出端连接，输出驱动电压，所述乘法器的输出端与所述微机电谐振式器件的驱动结构连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阻尼控制电路，包括：

加法器，所述加法器的第一输入端输入目标驱动电压V_C，所述加法器的第二输入端与所述闭环驱动电路的第二输出端连接，输出品质因数误差电压；

控制器，所述控制器的输入端与所述加法器的输出端连接，输出阻尼控制电压；

调节电阻，所述调节电阻为普通直插电阻，或贴片式双端电阻，所述调节电阻的输入端与所述控制器的输出端连接，所述调节电阻的输出端与所述微机电谐振式器件的阻尼调节结构连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述阻尼控制电路，包括：

加法器，所述加法器的第一输入端输入目标驱动电压Vc，所述加法器的第二输入端与所述闭环驱动电路的第二输出端连接，输出品质因数误差电压；

控制器，所述控制器的输入端与所述加法器的输出端连接，输出阻尼控制电压；

调节电阻，所述调节电阻为具有电控的三端可变电阻器件，所述调节电阻的第一端与所述控制器的输出端连接，所述调节电阻的第二端输入固定控制电压V_b，所述调节电阻的第三端与所述微机电谐振式器件的阻尼调节结构连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述三端可变电阻器件是电压控制的压控电阻，或数字控制电位器；根据阻值需求，可将多个所述三端可变电阻器件串联或者并联，以得到不同阻值。

8.根据权利要求4-6任一所述的装置，其特征在于，所述控制器是PID控制器，或具有其它控制律的控制器。