基于模态耦合和相位控制的MEMS振荡器频率稳定性提升

【作者】 代洪升； 王雪峰； 宦荣华；

【机构】 浙江大学； 西北工业大学；

【摘要】 振荡器作为频率参考广泛应用于电子系统中,MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)振荡器具有尺寸小,功耗低,方便集成等优点。然而以线性谐振梁自激振荡为基础的MEMS振荡器输出的频率会随着时间增长而发生漂移。为了改善MEMS振荡器的频率稳定性,选用非线性谐振梁与线性谐振梁建立耦合,利用非线性谐振梁梁较大的迟滞区间来调控线性谐振梁的谐振频率。基于此,本文提出了一种基于模态耦合和相位控制的MEMS振荡器频率稳定性提升的方法及系统,搭建了基于PID控制算法的相位控制模块。从理论上证明了该方法的可行性,并且实验结果表明通过应用本文提出的方法及系统,MEMS振荡器的频率稳定性得到了极大地提升,此外还可以应对因环境温度改变而导致的频率漂移。本文提出的系统和方法为MEMS振荡器保持稳定的频率输出提供了解决方案。更多还原