摘要：针对现有微机械（Micromechanical,也称MEMS）圆盘谐振器串联动态电阻过大的问题,该文提出了电极移动法,将其它MEMS器件的可调性能引入MEMS圆盘谐振器,在现有最窄缝隙工艺条件下实现了电极-圆盘缝隙的进一步缩减,降低了串联动态电阻。该文给出了悬置电极的设计方法,推导了电极移动后有效缝隙宽度的表达式,提出了可防电极接触短路的微小圆孔状凹陷设计,并给出了加入凹陷后的有效缝隙宽度表达式。通过ANSYS仿真结果可知,分别加载2.10 V和66.38 V偏置电压后,0.1μm和1μm电极-圆盘缝隙缩小为0.0016μm和0.01μm。对于0.1~1.1μm缝隙谐振器,串联动态电阻变为原来的10 8倍以下。

摘要：微机械(MEMS)圆盘谐振器的振荡器具有相位噪声低,抖动小,温漂小等特点.采用TSMC 0.18μm CMOS工艺设计实现了一款用于驱动MEMS圆盘谐振器的高增益、低噪声和低功耗跨阻放大器.该放大器采用低功耗宽带电流预放大和电流电压转换级输入技术,结合基于Cherry-Hooper反相器电压放大的电路结构,实现了增益、带宽、噪声、低电源电压和动态范围等指标间的折衷,成功驱动了MEMS圆盘谐振器.Spectre仿真表明,单端跨阻增益高达115dBΩ,-3dB带宽超过500MHz,等效输入噪声电流平均值为25pA/槡Hz,功耗仅为17.6mW,芯片面积(包括所有PAD)为620μm×620μm.