[發明專利]自動調節振蕩機械系統的振蕩頻率的電路與包括該電路的設備

有效

• 申請號: 201210416327.8
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103092057A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: M.威萊明;J-C.馬丁
• 申請（專利權）人: 斯沃奇集團研究及開發有限公司
• 主分類號: G04C3/12
• 分類號: G04C3/12;G04C3/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;劉春元

1.?一種用于自動調節振蕩機械系統（2，3）的振蕩頻率的電路（10），其中，該機械系統包括能夠生成跟隨該機械系統的振蕩的交變電壓（V_P）的壓電或者電活化聚合體元件（23），該自動調節電路旨在連接到壓電或者電活化聚合體元件以適配振蕩機械系統的振蕩頻率，并且所述自動調節電路包含：

-?整流器（11），用于對壓電或者電活化聚合體元件所生成的交變電壓（V_P）進行整流，并且用于把所整流的電壓存儲在至少一個電容器（Cc）中以向自動調節電路供電，

-?振蕩器階（15），包括連接到MEMS?共振器（16）的振蕩電路，以提供參照信號（V_R），

-?比較裝置（12，13，14，17），用于比較交變電壓（V_P）的頻率和參照信號（V_R）的頻率，

-?頻率適配單元（18），旨在連接到壓電或者電活化聚合體元件（23），以基于比較裝置（12，13，14，17）中的比較結果向壓電或者電活化聚合體元件提供頻率適配信號（V_A），以調節振蕩機械系統的振蕩頻率，以及

-?自動調節電路的所有電子部件聚集在一起以形成單個電子模塊，

其特征在于，比較裝置（12，13，14，17）包括第一交變計數器（12），用于在第一確定時間周期中對壓電或者電活化聚合體元件的交變電壓（V_P）的第一交變次數進行計數，并且用于提供第一計數信號（N_P）；第二交變計數器（14），用于部分地基于第一確定時間周期在第二確定時間周期中對振蕩器階（15）所提供的參照信號（V_R）的第二交變次數進行計數，并且用于提供第二計數信號（N_R）；以及處理器單元（17），用于把第一計數信號與第二計數信號進行比較以基于比較結果控制頻率適配單元（18）。

2.?根據權利要求1所述的自動調節電路（10），其特征在于，在也用于集成自動調節電路的所有其它電子部件的單片硅襯底中制造MEMS共振器，以形成單個緊湊模塊。

3.?根據權利要求1所述的自動調節電路（10），其特征在于，在第一單片硅襯底中制造MEMS共振器，所述第一單片硅襯底放置在用于集成自動調節電路的其它部件的第二單片硅襯底之上或者之旁，兩個襯底被封裝以形成單個緊湊模塊。

4.?根據權利要求1所述的自動調節電路（10），其特征在于，振蕩器階（15）適合于提供具有與來自振蕩電路的振蕩信號的頻率相同頻率的參照信號（V_R）。

5.?根據權利要求4所述的自動調節電路（10），其特征在于，把振蕩器階（15）配置為提供具有高于或者等于200kHz的頻率的參照信號（V_R）。

6.?根據權利要求1所述的自動調節電路（10），其特征在于，比較裝置（12，13，14，17）還包括設置在第一交變計數器（12）和第二交變計數器（14）之間的測量窗口（13），其中，在考慮第一時間周期的同時，使用由處理單元（17）所提供的配置參數配置所述測量窗口（13），以確定第二交變計數器（14）的第二計數時間周期。

7.?根據權利要求1所述的自動調節電路（10），其特征在于，振蕩器階（15）包括用于分割振蕩信號的頻率的分頻器以提供參照信號（V_R），所述參照信號（V_R）的頻率根據壓電或者電活化聚合體元件的交變電壓（V_P）的所希望的適配頻率來定義，而且處理單元（17）控制第一和第二交變計數器（12，14）的計數操作，其中第一計數周期與第二計數周期相同。

8.?根據權利要求1所述的自動調節電路（10），其特征在于，頻率適配單元（18）適合于根據比較裝置（12，13，14，17）的處理單元（17）中的比較結果，把連續的自適應電壓（V_A）提供給壓電或者電活化聚合體元件（23）。

9.?根據權利要求8所述的自動調節電路（10），其特征在于，頻率適配單元（18）適合于在確定的時間周期中提供連續的自適應電壓（V_A）。