[實用新型]正交消除裝置及MEMS系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320186292.3
• 申請日: 2013-04-12
• 公開（公告）號: CN203349834U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H·陶;約恩·奧普里斯
• 申請（專利權(quán)）人: 快捷半導(dǎo)體（蘇州）有限公司;快捷半導(dǎo)體公司
• 主分類號: G01C19/5776
• 分類號: G01C19/5776
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11270
• 代理人: 武晨燕;張穎玲

技術(shù)領(lǐng)域

本申請討論了微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS，micro-electromechanical?system），更具體地，討論了用于MEMS設(shè)備的正交消除（quadrature?cancellation）。?

背景技術(shù)

微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）包括執(zhí)行電氣功能和機(jī)械功能的小型機(jī)械設(shè)備，這些小型機(jī)械設(shè)備是使用與用于制造集成電路的技術(shù)相似的光刻技術(shù)進(jìn)行制造的。一些MEMS設(shè)備是可以檢測運動的傳感器（例如，加速計）或檢測角速率的傳感器（例如，陀螺儀）。電容性MEMS陀螺儀響應(yīng)于角速率的改變而經(jīng)歷電容的改變。?

實用新型內(nèi)容

除了其他方面以外，本申請還討論了用于對來自微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）設(shè)備（例如，MEMS陀螺儀）的傳感信息進(jìn)行正交消除的裝置和方法。在某些示例中，一種正交消除裝置可包括：驅(qū)動電荷放大器，其被配置成耦合到MEMS設(shè)備的檢測質(zhì)量塊（proof?mass），并且提供振蕩運動信息；第一傳感電荷放大器，其被配置成耦合到所述檢測質(zhì)量塊，并且提供所述MEMS設(shè)備的第一移動的第一傳感信息；第一可編程放大器，其被配置成接收所述振蕩運動信息，并且提供經(jīng)放大的振蕩運動信息；第一加法器，其被配置成使用所述第一傳感信息和所述經(jīng)放大的振蕩運動信息來消除所述第一傳感信息的正交誤差，以提供經(jīng)正交校正的第一傳感信息；移相器，其被配置成接收所述振蕩運動信息，并且提供載波信息；以及第一乘法器，其被配置成使用所述經(jīng)正交校正的第一傳感信息和所述載波信息來提供經(jīng)解調(diào)的第一傳感信息。?

一種MEMS系統(tǒng)，包括：?

MEMS陀螺儀，其具有檢測質(zhì)量塊；?

正交消除電路，其被配置成提供所述MEMS陀螺儀的移動信息，所述正交消除包括：?

驅(qū)動電荷放大器，其被配置成耦合到所述檢測質(zhì)量塊，并且提供振蕩運動信息；?

第一傳感電荷放大器，其被配置成耦合到所述檢測質(zhì)量塊，并且提供所述MEMS設(shè)備的第一移動的第一傳感信息；?

第一可編程放大器，其被配置成接收所述振蕩運動信息，并且提供經(jīng)放大的振蕩運動信息；?

第一加法器，其被配置成使用所述第一傳感信息和所述經(jīng)放大的振蕩運動信息來消除所述第一傳感信息的正交誤差，以提供經(jīng)正交校正的第一傳感信息；?

移相器，其被配置成接收所述振蕩運動信息，并且提供載波信息；以及?

第一乘法器，其被配置成使用所述經(jīng)正交校正的第一傳感信息和所述載波信息來提供經(jīng)解調(diào)的第一傳感信息。?

這部分旨在提供對本專利申請的主題的概述。這部分并非旨在提供本實用新型的排他性的或詳盡的說明。本文包括了詳細(xì)的描述，以提供關(guān)于本專利申請的進(jìn)一步信息。?

附圖說明

在附圖中（這些附圖不一定是按照比例繪制的），相同的數(shù)字能夠描述不同視圖中的類似部件。具有不同字母后綴的相同數(shù)字能夠表示類似部件的不同示例。附圖通過示例而非限制的方式概括地示例了本申請中討論的各個實施例。?

圖1概括地示出了一示例的MEMS設(shè)備100，該MEMS設(shè)備100被配置成提供無源的正交誤差消除和載波解調(diào)；?

圖2概括地示出了一示例的MEMS設(shè)備200，該MEMS設(shè)備200被配置?成提供差分且無源的正交誤差消除和載波解調(diào)。?

具體實施方式

除了其他方面以外，本發(fā)明人還已經(jīng)認(rèn)識到了用于消除在所檢測到的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）陀螺儀軸旋轉(zhuǎn)信號（例如，x軸旋轉(zhuǎn)信號，等等）中的正交誤差、根據(jù)所檢測到的MEMS振蕩信號產(chǎn)生解調(diào)載波、并且對該MEMS陀螺儀軸旋轉(zhuǎn)信號進(jìn)行解調(diào)的裝置和方法。本文中所公開的這些裝置和方法可提高M(jìn)EMS陀螺儀的性能，降低功率消耗，并且在某些示例中，相對于現(xiàn)有的MEMS設(shè)備，這些裝置和方法可減小硅面積。?

在一示例中，延遲匹配的電荷放大器（delay-matched?charge?amplifier）可被用于MEMS振蕩信號和相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)信號，并且經(jīng)放大的MEMS振蕩信號然后可被用來消除在相應(yīng)的所述軸旋轉(zhuǎn)信號中的正交誤差。由于電荷放大器通常在工藝、電壓或溫度（PVT，process，voltage，or?temperature）的變化上相互跟蹤，因此在該實例中，所述延遲匹配的電荷放大器可提高M(jìn)EMS陀螺儀在操作條件范圍內(nèi)的性能。?