[发明专利]微机电系统谐振传感器及其控制方法

权利要求书

1.一种微机电系统(MEMS)谐振传感器，包括：

MEMS单元，其产生与质量体的振动分量相应的输出信号，所述质量体能够在第一驱动电极与第二驱动电极之间振动；

自动增益控制(AGC)单元，其通过自动控制所述MEMS单元的输出信号的增益来产生比较电压；以及

偏置单元，其接收所述比较电压和参考电压，并使用所述比较电压和所述参考电压来产生偏置电压，

其中将正弦驱动电压施加到所述第一驱动电极和所述第二驱动电极，且将所述偏置电压施加到所述质量体。

2.根据权利要求1所述的MEMS谐振传感器，还包括通过使所述MEMS单元的输出信号放大而产生输入所述MEMS单元的输入信号的保持放大器。

3.根据权利要求1所述的MEMS谐振传感器，其中所述偏置单元产生所述参考电压与所述比较电压的和或差作为所述偏置电压。

4.一种使用能够通过静电力在第一驱动电极与第二驱动电极之间振动的质量体控制MEMS谐振传感器的方法，包括：

产生与所述质量体的振动分量相应的输出信号；

通过自动控制所述输出信号的增益来产生与所述输出信号相应的比较电压；

通过使用参考电压和所述比较电压来调整施加到所述质量体的偏置电压的水平；以及

通过将调整后的偏置电压施加到所述质量体来控制所述静电力。

5.根据权利要求4所述的方法，其中产生与所述输出信号相应的比较电压的步骤包括将正弦驱动电压施加到所述第一驱动电极和所述第二驱动电极。

6.根据权利要求4所述的方法，其中通过自动控制所述输出信号的增益来产生与所述输出信号相应的比较电压的步骤包括产生所述参考电压与所述比较电压的和或差作为所述偏置电压。

7.一种控制MEMS谐振传感器的方法，包括：

将正弦驱动电压施加到第一驱动电极和第二驱动电极；

将偏置电压施加到质量体，所述质量体通过静电力在所述第一驱动电极与所述第二驱动电极之间在第一方向上振动；

产生与所述质量体的振动分量相应的输出信号；以及

通过检测所述输出信号来确定在第二方向上从外部输入的物理量的大小，

其中将所述偏置电压施加到所述质量体的步骤包括：

通过自动控制所述输出信号的增益来产生与所述输出信号相应的比较电压；

通过使用参考电压和所述比较电压来调整施加到所述质量体的所述偏置电压的水平；以及

通过将调整后的偏置电压施加到所述质量体来控制所述静电力。

8.根据权利要求7所述的方法，其中通过自动控制所述输出信号的增益来产生与所述输出信号相应的比较电压的步骤包括产生所述参考电压与所述比较电压的和或差作为所述偏置电压。