CN106611652A - 摩擦电子学调谐二极管及应用其的调制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种摩擦电子学调谐二极管及应用其的调制电路。所述摩擦电子学调谐二极管，包括：摩擦纳米发电机；阻抗元件；PN结元件，其第一端连接至所述摩擦纳米发电机的第一输出端，其第二端通过所述阻抗元件连接至所述摩擦纳米发电机的第二输出端；其中，所述PN结元件的第一端还连接至所述摩擦电子学调谐二极管的第一输出端，其第二端还连接至所述摩擦电子学调谐二极管的第二输出端，通过所述摩擦纳米发电机在外力作用下产生的可调静电势调控PN结元件的结电容。本发明实现了摩擦纳米发电机对PN结等效电容的主动式调制，实现了对模拟信号的主动式人机交互调制，制备工艺简单、选材广泛，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及柔性电子学领域，尤其涉及一种摩擦电子学调谐二极管及应用其的调制电路。
背景技术
随着社会的发展，人们在即时通讯、智能可穿戴设备、个人健康监测以及无线传感领域对电子器件的需求越来越大，要求也越来越高。但是当前绝大多数的电子器件与外界环境缺乏一种有效的直接交互机制，人们很难主动式地参与到电子电路的调控中。而在电子电路调控领域，模拟信号调制起着非常重要的作用，如何实现对模拟信号的主动式人机交互调制就成了研究人员面临的一个巨大挑战。
2012年，美国佐治亚理工学院王中林教授课题组率先提出了摩擦纳米发电机这一概念，这种发电机的工作原理是基于摩擦起电和静电感应的耦合，将两种镀有电极并具有不同带电特性的高分子材料贴合在一起，在外界机械力的作用下产生机械形变，使两种材料发生相互摩擦。由于两种材料具有不同的得失电子能力，会产生电荷分离并形成一个内建电势差，两个镀好的电极通过静电感应在表面产生感应电荷，并在摩擦静电势的驱动下经过外电路形成电流。除了直接利用摩擦纳米发电机作为自驱动系统，我们还利用它产生的静电势调控电子学器件。在2014年，中国科学院北京纳米能源与系统研究所张弛研究员和王中林院士首次提出了摩擦电子学新领域，它利用摩擦产生的静电势作为栅电压来调控半导体中载流子的输运特性。迄今为止，摩擦电子学已经成功运用到逻辑电路、有机LED、有机存储、智能触碰开关、光电晶体管和晶体管触觉传感阵列中，并为主动式模拟信号调制提供了一个新的思路。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于上述技术问题，本发明提供了一种摩擦电子学调谐二极管及应用其的调制电路，实现了摩擦纳米发电机对PN结等效电容的主动式调制，可以很好地取代传统电路里的电容器件，尤其是可调电容器件，可用于模拟信号的调制，包括但不限于频率调制、移相和滤波等信号处理，实现了对模拟信号的主动式人机交互调制，制备工艺简单、选材广泛，成本较低。
(二)技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种摩擦电子学调谐二极管，包括：摩擦纳米发电机；阻抗元件；PN结元件，其第一端连接至所述摩擦纳米发电机的第一输出端，其第二端通过所述阻抗元件连接至所述摩擦纳米发电机的第二输出端；其中，所述PN结元件的第一端还连接至所述摩擦电子学调谐二极管的第一输出端，其第二端还连接至所述摩擦电子学调谐二极管的第二输出端，通过所述摩擦纳米发电机在外力作用下产生的可调静电势调控PN结元件的结电容。
根据本发明的另一方面，提供了一种调制电路，包括：待调制部件；以及所述摩擦电子学调谐二极管，用于利用其输出的可变电容对所述待调制部件进行调制。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明一种摩擦电子学调谐二极管及应用其的调制电路至少具有以下有益效果其中之一：
(1)采用摩擦纳米发电机与PN结元件相结合，实现了摩擦纳米发电机对PN结等效电容的主动式调制，可以很好地取代传统电路里的电容器件，尤其是可调电容器件。
(2)摩擦电子学调谐二极管可用于模拟信号的调制，包括但不限于频率调制、移相和滤波等信号处理，实现了对模拟信号的主动式人机交互调制；
(3)基于摩擦电子学调谐二极管器件，制备工艺简单、选材广泛，成本较低。
附图说明
通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明中摩擦电子学调谐二极管的电路图；
图2为根据本发明第一实施例摩擦电子学调谐二极管的结构示意图；
图3为图2所示摩擦电子学调谐二极管的工作原理图；
图4为根据本发明第一实施例摩擦电子学调谐二极管的电学特性图；
图5为根据本发明第二实施例摩擦电子学调谐二极管的结构示意图；
图6为根据本发明第三实施例摩擦电子学调谐二极管的结构示意图；
图7为根据本发明第四实施例摩擦电子学调谐二极管的结构示意图；
图8为本发明中摩擦电子学调谐二极管在调频电路中的应用；
图9为本发明中摩擦电子学调谐二极管在等幅移相电路中的应用；
图10为本发明中摩擦电子学调谐二极管在RC低通滤波电路中的应用。
【本发明主要元件符号说明】
10-摩擦纳米发电机；
11-柔性基底； 12-第一铜膜；
13-第二铜膜； 14-PTFE薄膜；
15-第一摩擦电极 16-第二摩擦电极
20-阻抗元件；
30-PN结元件；
31-P型硅区域； 32-N型硅区域；
33-阳极； 34-阴极；
40-过孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。
本发明提供了一种摩擦电子学调谐二极管及应用其的调制电路，实现了摩擦纳米发电机对PN结等效电容的主动式调制，可以很好地取代传统电路里的电容器件，尤其是可调电容器件，可用于模拟信号的调制，包括但不限于频率调制、移相和滤波等信号处理，实现了对模拟信号的主动式人机交互调制，制备工艺简单、选材广泛，成本较低。
图1为本发明中摩擦电子学调谐二极管的电路图。请参照图1，本发明提出的摩擦电子学调谐二极管包括摩擦纳米发电机10、阻抗元件20、PN结元件30。
所述摩擦纳米发电机包含能够提供可调静电势的所有类型的摩擦纳米发电机或摩擦纳米发电机阵列，包括但不限于滑动式摩擦纳米发电机、接触分离式摩擦纳米发电机、独立式摩擦纳米发电机、旋转式摩擦纳米发电机等。
所述阻抗元件，用于减少摩擦纳米发电机自身的等效电容值对整个器件等效电容值的影响。优选的，所述阻抗元件为阻抗值比较大的阻抗元件或阻抗网络，包括但不限于高阻值的电阻器、电阻网络、电容器、电感器、电阻电容网络、电阻电感网络、电感电容网络等。
所述PN结元件，其第一端连接至所述摩擦纳米发电机的第一输出端，其第二端通过所述阻抗元件连接至所述摩擦纳米发电机的第二输出端，且所述PN结元件的第一端还连接至所述摩擦电子学调谐二极管的第一输出端，其第二端还连接至所述摩擦电子学调谐二极管的第二输出端，通过所述摩擦纳米发电机在外力作用下产生的可调静电势调控PN结元件的结电容。所述PN结元件，为使用不同工艺制备成的各种类型的PN结或二极管，包括但不限于各种类型和型号的变容二极管、调谐二极管、普通二极管，以及实验室条件下制备的各种PN结或二极管。
本发明中，采用摩擦纳米发电机与PN结或二极管相结合，实现了摩擦纳米发电机对PN结等效电容的主动式调制，可以很好地取代传统电路里的电容器件，尤其是可调电容器件。
一、第一实施例
本发明第一实施例提出的摩擦电子学调谐二极管，其包括的摩擦纳米发电机为独立式摩擦纳米发电机，该独立式摩擦纳米发电机包括：静摩擦层，包括：第一静摩擦层和第二静摩擦层；以及，动摩擦层，位于所述静摩擦层的上方，且所述动摩擦层与所述静摩擦层为位于摩擦电极序的不同位置的材料。
所述第一静摩擦层和第二静摩擦层可以为导电薄膜，例如铜膜。所述动摩擦层可以为有机薄膜，例如PTFE(聚四氟乙烯)薄膜。
以下结合图2-4来详细介绍本发明第一实施例中提供的摩擦电子学调谐二极管。图2为根据本发明第一实施例摩擦电子学调谐二极管的结构示意图。如图2所示，第一铜膜12和第二铜膜13沉积在一层聚酰亚胺柔性基底11上，第一铜膜12和第二铜膜13上方是与其等大小的一块PTFE薄膜14(25mm×25mm)，其中，第一铜膜12、第二铜膜13和PTFE薄膜14构成了一个独立式平面滑移摩擦纳米发电机，第二铜膜13作为摩擦发电机的一个摩擦面和电极，通过预先设计好的过孔40和底层对应位置的阳极33连接在一起。二极管包括P型硅区域31和N型硅区域32。与此同时，阴极34通过一个阻抗元件20和顶层右侧的第一铜膜12连接在一起，并且阳极33和阴极34分别通过导线和外电路连接，作为摩擦电子学调谐二极管的两端。由此构成所述的摩擦电子学调谐二极管的基本单元。所述阻抗元件为串联电阻。
图3为图2所示摩擦电子学调谐二极管的工作原理图。图3中(a)至(d)是摩擦电子学调谐二极管的一个完整工作周期。以下结合图3来介绍本实施例摩擦电子学调谐二极管的工作原理：
1、请参照图3中(a)所示，在初始状态下，所述PTFE薄膜14和所述第一铜膜12完全接触。由于摩擦起电作用使得所述PTFE薄膜14表面带负电，所述第一铜膜12表面带上等量正电荷。此时上下摩擦面的正负电荷处于平衡状态，PN结两端没有电势差，PN结耗尽区宽度维持不变，其势垒电容为一恒定值。
2、请参照图3中(b)所示，在外力F作用下，PTFE薄膜14沿着第一铜膜12表面向左侧第二铜膜13滑动。由于缺少负电荷的束缚，第一铜膜12上的正电荷向PN结的N区移动。但是由于PN结的电容特性，只有一小部分的正电荷可以转移到N区。此时，由于静电感应作用，等量的负电荷会从第二铜膜13移动到P区。这样，一个负的电势差作用到PN结两端，使得PN结两端加载一个反偏电压，耗尽区宽度增大，从而使得势垒电容减小。
3、请参照图3中(c)所示，当PTFE薄膜14滑动到最左端时，PN结两端加载的反偏电压最大，此时耗尽区宽度也最大，导致PN结结电容最小。
4、请参照图3中(d)所示，在外力F作用下，PTFE薄膜14又沿着第二铜膜13表面向左侧第一铜膜12滑动。当PTFE在外力作用下又重新回到初始位置时，反偏电压又会逐渐减小为零，使得PN结的结电容回到最大值。在这样的一个周期里，PN结的结电容大小就可以通过外部滑动调节。
由以上原理说明可知，这样的摩擦电子学调谐二极管基本单元应用于模拟电路中，就能作为一个外力调控的二极管。对上述这一基本单元的等效阻抗Z进行了等效处理，将独立式摩擦纳米发电机等效为一个固定电容CT，将变容二极管等效为一个可调电容Cpn，则等效阻抗
当串联电阻R非常大时，例如R为10MΩ时，上式可以简化为
即整个基本单元的等效阻抗Z约等于PN结元件的结电容的阻抗。因此，结电容随外力改变发生变化时也会导致整个基本单元的等效阻抗发生变化。
图4为本发明第一实施例中摩擦电子学调谐二极管的电学特性图，其描述了摩擦纳米发电机输出电压(反偏电压)和PN结的结电容随PTFE薄膜滑移距离的变化。如图4所示，摩擦纳米发电机输出电压和滑移距离呈近似线性的关系。当PTFE薄膜在最右端时(距离为零)，输出电压(反偏电压)很小，几乎为零，此时对应的PN结的结电容也最大，这与上述在图3中的分析一致。当滑移距离增大时，输出电压逐渐增大，意味着PN结两端的反偏电压逐渐增大，这时结电容逐渐减小。在PTFE薄膜的整个滑动过程中，结电容的变化范围约为8pF到39pF。
二、第二实施例
在本发明的第二个实施例中，还提供了另一种摩擦电子学调谐二极管。图5为根据本发明第二实施例摩擦电子学调谐二极管的结构示意图。如图5所示，本发明第二实施例提出的摩擦电子学调谐二极管，其包括的摩擦纳米发电机为接触分离式摩擦纳米发电机，该接触分离式摩擦纳米发电机包括第一摩擦摩擦电极15和第二摩擦电极16，二者在垂直方向上周期性地进行接触分离运动，形成一个周期性变化的静电势施加在PN结两端，从而对PN结的结电容进行调控。整个器件的等效电容值取决于第一摩擦电极和第二摩擦电极之间的垂直距离d的大小。所述第一摩擦电极可以采用金属材料、非金属导电材料或者背面带有导电电极的无机薄膜或有机薄膜。所述第二摩擦电极可以采用背面带有导电电极的无机薄膜或有机薄膜。
三、第三实施例
在本发明的第三个实施例中，还提供了另一种摩擦电子学调谐二极管。图6为根据本发明第三实施例摩擦电子学调谐二极管的结构示意图。如图6所示，本发明第三实施例提出的摩擦电子学调谐二极管，其包括的摩擦纳米发电机为滑动式摩擦纳米发电机，该滑动式摩擦纳米发电机包括第一摩擦电极15和第二摩擦电极16，二者在水平方向上周期性地进行相对滑动，形成一个周期性变化的静电势施加在PN结元件两端，从而对PN结元件的结电容进行调控。整个器件的等效电容值取决于第一和第二摩擦电极之间的相对滑动距离d的大小。
所述第一摩擦电极可以采用金属材料、非金属导电材料或者背面带有导电电极的无机薄膜或有机薄膜。所述第二摩擦电极可以采用背面带有导电电极的无机薄膜或有机薄膜。
四、第四实施例
在本发明的第四个实施例中，提供了一种摩擦电子学调谐二极管。图7为根据本发明第四实施例摩擦电子学调谐二极管的结构示意图。如图7所示，本发明第四实施例提出的摩擦电子学调谐二极管，其包括的摩擦纳米发电机为旋转式摩擦纳米发电机，该旋转式摩擦纳米发电机包括第一摩擦电极15和第二摩擦电极16，二者在轴向上周期性地进行相对旋转，形成一个周期性变化的静电势施加在PN结元件两端，从而对PN结元件的结电容进行调控。整个器件的等效电容值取决于第一和第二摩擦电极之间的相对旋转角度θ的大小。
所述第一摩擦电极可以采用金属材料、非金属导电材料或者背面带有导电电极的无机薄膜或有机薄膜。所述第二摩擦电极可以采用背面带有导电电极的无机薄膜或有机薄膜。
五、第五实施例
在本发明的第五个实施例中，提供了一种应用摩擦电子学调谐二极管的调频电路。利用摩擦电子学调谐二极管基本单元的电容能够被外力进行调控的特性，展示了其在模拟信号调制领域的应用。其中，摩擦电子学调谐二极管中所采用的摩擦纳米发电机包含能够提供可调静电势的所有类型的摩擦纳米发电机或摩擦纳米发电机阵列，包括但不限于滑动式摩擦纳米发电机、接触分离式摩擦纳米发电机、独立式摩擦纳米发电机、旋转式摩擦纳米发电机等。
图8为根据本发明第五实施例摩擦电子学调谐二极管在调频电路中的应用，图8中(a)为应用摩擦电子学调谐二极管的调频电路示意图，如图8中(a)所示，该调频电路包括摩擦电子学调谐二极管TTD、电感L、振荡器Osillator及相应的外围器件，其中TTD表示为一个力控可调电容。该力控可调电容与电感L组成LC并联谐振回路，与振荡器Osillator结合，即可输出一个频率可变的正弦信号fout，其频率由LC回路谐振频率f0决定。由于
因此，通过外力调控摩擦电子学调谐二极管的电容C就可以实现模拟信号的频率调节。图8中(b)是输出信号的频率随PTFE薄膜滑移距离的变化，如图8中(b)所示，随着滑移距离的增大，输出信号的频率也逐渐增大(当滑移距离从0mm增大到25mm时，输出信号的频率也从38MHz增大到81.5MHz)。从这一结果可知，摩擦电子学调谐二极管可以有效地代替传统调频电路里的可变电容，实现通过外力调制模拟信号的频率。
六、第六实施例
在本发明的第六个实施例中，提供了一种应用摩擦电子学调谐二极管的等幅移相电路。其中，摩擦电子学调谐二极管中所采用的摩擦纳米发电机包含能够提供可调静电势的所有类型的摩擦纳米发电机或摩擦纳米发电机阵列，包括但不限于滑动式摩擦纳米发电机、接触分离式摩擦纳米发电机、独立式摩擦纳米发电机、旋转式摩擦纳米发电机等。
图9为根据本发明第六实施例摩擦电子学调谐二极管在等幅移相电路中的应用，图9中(a)为应用摩擦电子学调谐二极管的等幅移相电路示意图，如图9中(a)所示，该等幅移相电路包括摩擦电子学调谐二极管TTD、1个运算放大器以及3个电阻(R1，R2，R3)，其中把TTD表示成一个力控可调电容。由理论推导可知，当3个电阻(R1，R2，R3)完全相等时，输出信号Uout和输入信号Uin的幅值完全相等，相位差为-2arctan(2πfR3C，其中f为输入信号的频率，C为TTD的电容值。也就是说，通过外力调控摩擦电子学调谐二极管基本单元的电容就可以实现模拟信号的相位调节。图9中(b)为输出信号Uout的相移随PTFE薄膜滑移距离的变化，如图9中(b)所示，随着滑移距离的增大，Uout的相移逐渐减小(从0mm时的-160.3°变化到25mm时的-66.54°)。从这一结果可知，摩擦电子学调谐二极管可以有效地代替传统移相电路里的可变电容，实现通过外力调制模拟信号的相位。
七、第七实施例
在本发明的第七个实施例中，提供了一种应用摩擦电子学调谐二极管的模拟信号RC低通滤波电路。其中，摩擦电子学调谐二极管中所采用的摩擦纳米发电机包含能够提供可调静电势的所有类型的摩擦纳米发电机或摩擦纳米发电机阵列，包括但不限于滑动式摩擦纳米发电机、接触分离式摩擦纳米发电机、独立式摩擦纳米发电机、旋转式摩擦纳米发电机等。
图10为根据本发明第七实施例摩擦电子学调谐二极管在模拟信号RC低通滤波电路中的应用，图10中(a)为应用摩擦电子学调谐二极管的模拟信号RC低通滤波电路示意图，如图10中(a)所示，该模拟信号RC低通滤波电路包括摩擦电子学调谐二极管TTD以及电阻Rf，其中TTD表示为一个力控可调电容。该力控可调电容与电阻R组成RC低通滤波电路，可以允许低频信号通过，而将高频信号衰减，当电容变化时，该电路的滤波特性也会随之改变。因此，通过外力调控摩擦电子学调谐二极管基本单元的电容C就可以实现对低通滤波电路的调节，同理也可以实现对高通滤波电路和带通滤波电路的调节。图10中(b)是滑动时的滤波效果。如图10中(b)所示，选取一个频率为1MHz的正弦波作为标准信号，一个频率为15MHz的正弦波作为干扰信号。当PTFE薄膜滑移距离为25mm时，可以看到这个干扰信号明显的叠加到标准信号上；当逐渐减小滑移距离至零时，干扰信号很大程度上被衰减掉，留下标准的1MHz正弦信号。从这一结果可知，摩擦电子学调谐二极管可以有效地代替传统移相电路里的可变电容，实现通过外力调节模拟信号的滤波效果。
综上所述，本发明基于摩擦纳米发电机和调谐二极管，提出了摩擦电子学调谐二极管的概念，可用于主动式模拟信号调制领域。区别于以往模拟信号的电控调制，本发明提供了一种外部运动调制模拟信号的设计方案，并且证明摩擦电子学调谐二极管在模拟信号频率调制、移相和滤波中都有很好的应用前景。
至此，已经结合附图对本发明实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明LC谐振式传感器检测电路及检测方法有了清楚的认识。
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：
(1)所述动摩擦层除了采用PTFE薄膜之外，还可以用FEP、PET、PDMS等带负电高分子材料来代替，同样不影响本发明的实现；
(2)所述静摩擦层除了采用铜膜之外，还可以采用其他金属、导电氧化物或导电高分子材料，同样不影响本发明的实现。
当然，根据实际需要，本发明LC谐振式传感器的检测电路及检测方法还包含其他的结构和步骤，由于同本发明的创新之处无关，此处不再赘述。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种摩擦电子学调谐二极管，其特征在于，包括：
摩擦纳米发电机；
阻抗元件；
PN结元件，其第一端连接至所述摩擦纳米发电机的第一输出端，其第二端通过所述阻抗元件连接至所述摩擦纳米发电机的第二输出端；
其中，所述PN结元件的第一端还连接至所述摩擦电子学调谐二极管的第一输出端，其第二端还连接至所述摩擦电子学调谐二极管的第二输出端，通过所述摩擦纳米发电机在外力作用下产生的可调静电势调控PN结元件的结电容。
2.根据权利要求1所述的摩擦电子学调谐二极管，其特征在于，所述摩擦纳米发电机为独立式摩擦纳米发电机、滑动式摩擦纳米发电机、接触分离式摩擦纳米发电机或旋转式摩擦纳米发电机。
3.根据权利要求2所述的摩擦电子学调谐二极管，其特征在于，还包括：绝缘基底；其中，
所述摩擦纳米发电机为独立式摩擦纳米发电机，其包括：
静摩擦层，包括：第一静摩擦层和第二静摩擦层，两者形成于所述绝缘基底的第一面；
动摩擦层，位于所述静摩擦层的上方，且所述动摩擦层与所述静摩擦层为位于摩擦电极序的不同位置的材料；
所述PN结元件包括：P区与N区，其形成于所述绝缘基底的第二面。
4.根据权利要求2所述的摩擦电子学调谐二极管，其特征在于，所述摩擦纳米发电机为滑动式摩擦纳米发电机，其包括第一摩擦电极和第二摩擦电极，二者在水平方向上周期性地进行相对滑动，形成一个周期性变化的静电势施加在PN结元件两端，从而对PN结元件的结电容进行调控；
或者，所述摩擦纳米发电机为接触分离式摩擦纳米发电机，其包括第一摩擦摩擦电极和第二摩擦电极，二者在垂直方向上周期性地进行接触分离运动，形成一个周期性变化的静电势施加在PN结元件两端，从而对PN结元件的结电容进行调控。
5.根据权利要求2所述的摩擦电子学调谐二极管，其特征在于，所述摩擦纳米发电机为旋转式摩擦纳米发电机；其中，
所述旋转式摩擦纳米发电机包括第一摩擦电极和第二摩擦电极，二者在轴向上周期性地进行相对旋转，形成一个周期性变化的静电势施加在PN结元件两端，从而对PN结的结电容进行调控。
6.一种调制电路，其特征在于，包括：
待调制部件；
摩擦电子学调谐二极管，为权利要求1～5中任一项所述摩擦电子学调谐二极管，用于利用其输出的可变电容对所述待调制部件进行调制。
7.根据权利要求6所述的调制电路，其特征在于，所述调制电路为调频电路、等幅移相电路或模拟信号RC低通滤波电路。
8.根据权利要求7所述的调制电路，所述调制电路为调频电路；其中，
所述待调制部件包括：电感及振荡器，所述电感与摩擦电子学调谐二极管组成LC并联谐振回路，连接至所述振荡器的输入端，通过外力调控摩擦电子学调谐二极管的电容实现模拟信号的频率调节。
9.根据权利要求7所述的调制电路，所述调制电路为等幅移相电路，其中，
所述待调制部件包括：运算放大器以及至少三个电阻(R1，R2，R3)；
所述运算放大器的反向输入端通过第一电阻连接至所述等幅移相电路的输入端，并且所述运算放大器的反向输入端通过第二电阻连接至所述运算放大器的输出端；
所述运算放大器的同向输入端通过第三电阻连接至所述等幅移相电路的输入端，且所述运算放大器的同向输入端通过所述摩擦电子学调谐二极管接地；
所述运算放大器的输出端连接至所述等幅移相电路的输出端；
通过外力调控摩擦电子学调谐二极管的电容实现模拟信号的相位调节。
10.根据权利要求7所述的调制电路，所述调制电路为模拟信号RC低通滤波电路，
其中，所述待调制部件包括：电阻(Rf)；所述低通滤波电路允许低频信号通过，而将高频信号衰减，通过外力调控摩擦电子学调谐二极管的电容实现对低通滤波电路的调节。
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