[发明专利]用于运行电容式MEMS传感器的方法和电容式MEMS传感器

说明书

本发明涉及一种用于运行电容式MEMS传感器的方法，包括步骤：在所述MEMS传感器的可偏转布置的震动质量上提供定义的电势；借助时钟控制的控制电压电容式激励所述震动质量的振动运动；通过相应于所述时钟控制的控制电压的时钟的、连接到所述震动质量上的电存储元件的有针对性的充电和/或放电，补偿由所述时钟控制的控制电压决定的、在所述震动质量上所提供的电势的波动。

技术领域

本发明涉及一种用于运行电容式MEMS传感器的方法。

本发明还涉及一种电容式MEMS传感器。

尽管本发明通常能够应用于任何电容式MEMS传感器，但本发明参照以陀螺仪形式的MEMS传感器进行阐述。

背景技术

在陀螺仪中，通过专用集成电路(简称ASIC)的相应控制电路来激励可运动地布置的质量——震动质量(seismische Masse)——进行振动，更准确地说，优选以相应传感器元件的谐振频率进行振动。借助电极将电能传输到震动质量上，电极中的一个在震动质量上，一个是静止的，它们共同形成电容。在此，给电极施加可变电压。为此，例如可以使用与进行振动的震动质量的谐振频率相对应的时钟控制(getaktet)的电压。

例如通过高压调节电路提供电压信号，以提高电荷敏感度并在低电流下能够降低噪声。电压的大小在此通常高于网络运营商提供的电压，使得在此使用相应的电荷泵。

例如由US 9,006,832 B2已知这种高压调节电路。在US 9,006,832 B2中示出一种与低压半导体工艺技术兼容的高压MEMS系统，其包括与高压偏压发生器(Hochspannungs-Biasgenerator)耦合的MEMS器件，高压偏压发生器使用扩展的电压绝缘，该电压绝缘布置在半导体衬底中。该系统省去使用高压晶体管，使得省略特殊的高压处理步骤，从而降低工艺成本和复杂性。MEMS的检验可能性是通过自测电路实现的，该自测电路能够实现偏置电压(Vorspannung)和电流的调制，从而能够省去外部的高压连接和与之连接的静电放电保护电路。

发明内容

在一种实施方式中，本发明提供一种用于运行电容式MEMS传感器的方法，所述方法包括以下步骤：

-在MEMS传感器的可偏转布置的震动质量上提供定义的电势；

-借助时钟控制的控制电压来电容式地激励震动质量的振动运动；

-通过相应于时钟控制的控制电压的时钟对连接到震动质量上的电存储元件进行有针对性的充电和/或放电，补偿由时钟控制的控制电压决定的、在震动质量上所提供的电势的波动。

在另一实施方式中，本发明提供一种电容式MEMS传感器，其包括：

-震动质量，其可偏转地布置；

-电路装置，其用于在震动质量上提供定义的电势；

-激励装置，其用于电容式地激励震动质量进行振动运动；

-驱动装置，其用于提供时钟控制的控制电压，以借助激励装置电容式地激励震动质量的振动运动；

-补偿装置，其具有电存储元件，该电存储元件与震动质量连接并且构造用于：通过相应于时钟控制的控制电压的时钟对电存储元件进行有针对性的充电和/或放电，补偿由控制电压引起的、震动质量上的电势的波动。