[发明专利]一种基于半频静电激振的高频体模态谐振器测试方法

摘要

一种基于半频静电激振的高频体模态谐振器测试方法，包括开环测试方法和闭环测试方法，开环测试方法适用于实验室环境中高频体模态谐振器的标定测试；闭环测试方法适用于工业现场中高频体模态谐振器的实际应用；本发明利用半频波静电激振谐振器的原理，将馈穿电流降为二分频，而由谐振器振动产生的动态电流仍为原先频率，二者被分隔在不同的频段，通过外部电路可以将馈穿电流带来的噪声去除，大大提高了谐振器测试的信噪比，进而提高了硅微振荡器的性能参数。

主权项

1.一种基于半频静电激振的高频体模态谐振器测试方法，其特征在于：包括开环测试方法和闭环测试方法，开环测试方法适用于实验室环境中高频体模态谐振器的标定测试；闭环测试方法适用于工业现场中高频体模态谐振器的实际应用；所述的开环测试方法，包括以下步骤：矢量网格分析仪(10‑1)的A端口输出交变正弦电流ω，通过比较器(10‑2)，正弦电流变为高电平3.3V、低电平0.3V的同频方波，然后经变频电路(10‑3)将该信号调制为半频信号ω/2，与直流偏置电压一起通入谐振器的硅微谐振子(1)激振端，当交变正弦电流ω的频率与硅微谐振子(1)的固有频率ω₀相同时，硅微谐振子(1)与半频激振信号产生共振，且振动频率为其固有频率ω₀；硅微谐振子(1)的振动产生了频率也为ω₀的动态电流，在硅微谐振子(1)的拾振端检测到该动态电流，经放大器(10‑4)放大、高通滤波器(10‑5)去除馈穿电流后，输入矢量网格分析仪(10‑1)的B端口进行检测分析；所述的闭环测试方法，包括以下步骤：在振荡电路工作时，放大器(11‑1)将馈穿电流ω₀/2和动态电流ω₀同时放大，高通滤波器(11‑2)的截止频率略小于ω₀，以此滤除了馈穿电流ω₀/2；移相器(11‑3)调整反馈电流的相位，提供自激振荡的必要条件，比较器(11‑4)将反馈电流变为方波，输入至变频电路(11‑5)进行分频，再通过幅值调节电路(11‑6)调节反馈电流大小，最终半频的反馈电流激振谐振器的硅微谐振子(1)，整个电路形成了稳定的自激振荡后，振荡器的频率通过频率计数器(11‑7)读取。