[发明专利]振荡器装置

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及振荡器装置。更具体地，涉及使用机电产生的正反馈信号的振荡器装置。

背景技术

振荡器需要谐振器被激发到振荡中。对于没有反馈的振荡器，与振荡器相关联的损耗(阻尼)意味着需要在振荡频率上或在操作频率的某倍数上的连续振荡驱动信号来维持振荡。然而，当利用恰当的放大和相位控制来反馈由振荡器自身产生的振荡信号以进一步激发振荡器时，可以无需振荡驱动信号而维持振荡。

发明内容

根据本发明的多种但不一定是全部的实施例，提供了一种装置，其包括：第一电极和通过间隙与所述第一电极分隔的第二电极，所述间隙具有这样的大小，所述大小促进跨所述间隙的电子转移，其中所述第一电极是被安装以进行相对于所述第二电极的振荡运动的谐振器电极，所述振荡运动导致所述第一电极和所述第二电极之间的所述间隙的大小随时间可变；反馈电路，其被配置为将依赖于跨所述间隙的电子转移的电子转移信号作为反馈信号而进行传递；以及与所述第一电极相邻的驱动电极，其被配置为从反馈电路接收反馈信号，所述反馈电路被配置为提供依赖于跨间隙的电子转移的反馈信号。

根据本发明的多种但不一定是全部的实施例，提供了一种装置，其包括：第一电极和第二电极，其被配置为使得所述第一和第二电极的第一相对运动改变所述第一和第二电极之间的间隙；用于传递依赖于跨所述间隙的电子转移的电子转移信号的部件；用于维持跨非导电间隙的电子转移的概率依赖于跨所述间隙的距离的部件；以及用于依赖于电子转移信号而改变所述第一电极移动经过的场的部件。

根据本发明的多种但不一定是全部的实施例，提供了一种方法，其包括：传递依赖于跨第一振荡电极和第二电极之间的间隙的电子转移的振荡电子转移电流；以及使用依赖于跨第三振荡电极和第四电极之间的间隙的电子转移的振荡电子转移电流来驱动所述第一振荡电极。

附图说明

为了更好地理解本发明的实施例的各种示例，现在将仅以示例的方式参考附图，在附图中：

图1示意性地图示了包括单个振荡器的装置；

图2示意性地图示了包括具有共享驱动电极的多个振荡器的装置；

图3示意性地图示了包括具有相对的共享驱动电极的多个振荡器的装置；以及

图4示意性地图示了包括多个振荡器和控制电路的装置，所述控制电路包括组合电路和路由电路。

具体实施方式

图1至图4示意性地图示了装置10，其包括：

第一电极11和通过间隙13与第一电极11分隔的第二电极12，间隙13具有这样的大小，该大小促进跨间隙13的电子转移14，其中第一电极11是被安装以用于进行相对于第二电极12的振荡运动15的谐振器电极，该振荡运动导致第一电极11和第二电极12之间的间隙13的大小随时间可变；

反馈电路20，其被配置为将依赖于跨间隙13的电子转移14的电子转移信号(I)作为反馈信号21而进行传递；以及

与第一电极11相邻的驱动电极30，其被配置为从反馈电路接收反馈信号21，该反馈电路被配置为提供依赖于跨间隙的电子转移的反馈信号21。

参考图1，该图图示了包括单个振荡器的装置10。与第一电极11相邻的驱动电极30从反馈电路20(而不是与不同的振荡器的不同的第一电极相关联的不同的反馈电路)接收反馈信号21。

装置10包括：第一谐振器电极11、通过间隙13与第一电极11分隔的第二电极12、用于提供促进跨间隙13的电子转移14的跨间隙13的偏置电压的电能源2、被配置为将依赖于跨间隙13的电子转移14的电子转移信号(I)作为反馈信号21而进行传递的反馈电路20以及被配置为从反馈电路20接收反馈信号21的与第一电极11相邻的驱动电极30。

第一谐振器电极11被安装以用于进行相对于第二电极12的振荡运动。

第一谐振器可以是机械振动元件。在所图示的示例中，其为刚性悬臂。在其他实施中，第一谐振器可以使用基于物体的物理变形(诸如例如三维物体的表面变形或波或形状变形)的其他振荡系统。

在所图示的示例中，装置10是纳米机电系统(NEMS)，因为它的至少一个尺度在1微米以下。例如，作为第一电极11操作的悬臂的宽度和高度的尺度小于1微米。

在一些实施例中，宽度可以在10到500nm之间的范围，而在其他实施例中，可以使用该范围之外的宽度。在一些实施例中，长度可以在100nm到10微米之间的范围，而在其他实施例中，可以使用该范围之外的长度。悬臂的几何形状确定其谐振基频。