[发明专利]一种二维MEMS微镜驱动控制系统和方法

权利要求书

1.一种二维MEMS微镜驱动控制系统，其特征在于，包括：数字控制器、第一DAC、微镜偏转驱动回路和MEMS微镜芯片；其中，所述MEMS微镜芯片，包括：MEMS微镜；

数字控制器，用于从接收到的外部指令中提取得到偏转角度指令，对所述偏转角度指令进行解码，得到MEMS微镜驱动数字波形；

第一DAC，用于将所述MEMS微镜驱动数字波形转换为MEMS微镜驱动模拟波形；

微镜偏转驱动回路，用于将所述MEMS微镜驱动模拟波形，转换为MEMS微镜驱动电流；

MEMS微镜，用于在所述MEMS微镜驱动电流的驱动作用下进行偏转；

其中，

所述第一DAC包括两路DAC：DAC1和DAC2；

所述微镜偏转驱动回路，包括：第一运算放大器OP1、第二运算放大器OP2、第三运算放大器OP3、第四运算放大器OP4、采样电阻R_S和微镜等效电阻R_L；

其中，

DAC1和DAC2，用于将所述MEMS微镜驱动数字波形转换为MEMS微镜驱动模拟波形，控制所述MEMS微镜驱动模拟波形变化范围由单极性向双极性转换；

第一运算放大器OP1，用于对DAC1的输出驱动能力进行放大；

第二运算放大器OP2，用于对DAC2的输出驱动能力进行放大；

微镜等效电阻R_L，为MEMS微镜的驱动线圈的电阻；

第三运算放大器OP3、第四运算放大器OP4和采样电阻R_S构成电流负反馈回路，用于对流经微镜等效电阻R_L的电流进行检测并进行实时负反馈放大，以使流经微镜等效电阻R_L的电流稳定在设定值。

2.根据权利要求1所述的二维MEMS微镜驱动控制系统，其特征在于，所述二维MEMS微镜驱动控制系统，还包括：第二DAC和微镜角度反馈测量回路；其中，所述MEMS微镜芯片，还包括：MEMS微镜角度角度传感器；

数字控制器，还用于按照预定时序，生成MEMS微镜角度传感器数字驱动波形；

第二DAC，用于将所述MEMS微镜角度传感器数字驱动波形转换为MEMS微镜角度传感器模拟驱动波形；

微镜角度反馈测量回路，用于对所述MEMS微镜角度传感器模拟驱动波形进行驱动；

MEMS微镜角度传感器，用于在所述驱动后的MEMS微镜角度传感器模拟驱动波形的作用下，对所述MEMS微镜的实际偏转角度进行测量，输出测量结果。

3.根据权利要求2所述的二维MEMS微镜驱动控制系统，其特征在于，所述二维MEMS微镜驱动控制系统，还包括：ADC；

微镜角度反馈测量回路，还用于对所述MEMS微镜角度传感器输出的测量结果进行放大；

ADC，用于对放大后的测量结果进行模数转换，得到角度信号；以及，对所述MEMS微镜角度传感器模拟驱动波形进行采样，并进行模数转换，得到测量输入信号；

数字控制器，还用于接收所述角度信号和测量输入信号；对所述角度信号和测量输入信号进行锁相放大处理后，输出MEMS微镜的实测偏转角度信号。

4.根据权利要求3所述的二维MEMS微镜驱动控制系统，其特征在于，

第一DAC的精度不小于14Bit；

第二DAC的精度不小于14Bit；

ADC的精度不小于14Bit。

5.根据权利要求1所述的二维MEMS微镜驱动控制系统，其特征在于，所述设定值为：DAC1与DAC2的差值与微镜等效电阻R_L的比值。

6.根据权利要求1所述的二维MEMS微镜驱动控制系统，其特征在于，所述微镜偏转驱动回路，还包括：补偿阻抗网络Z_L和空载保护电阻R₀；

补偿阻抗网络Z_L与微镜等效电阻R_L并联，用于控制微镜等效电阻R_L与补偿阻抗网络Z_L的并联值为纯阻性；

空载保护电阻R₀，用于对所述微镜偏转驱动回路进行空载保护。