DE102009021957A1 - Silizium-MEMS-Resonatoren - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf MEMS-Resonatoren. Bei einem Ausführungsbeispiel weist eine integrierte Resonator- und Sensorvorrichtung einen MEMS-Resonator (Mikroelektromechanisches-System-Resonator) und einen Ankerabschnitt auf, der mit dem MEMS-Resonator gekoppelt ist und konfiguriert ist, um eine Resonanz des MEMS-Resonators in einer ersten Bewen einer zweiten Bewegungsebene zu ermöglichen. Zusätzliche Vorrichtungen, Geräte, Systeme und Verfahren sind in anderen Ausführungsbeispielen offenbart.
Description
- Referenzfrequenzerzeugung und Beschleunigungserfassung werden typischerweise durch zwei getrennte diskrete Komponenten in Vorrichtungen implementiert, die beides benötigen. Am häufigsten wird ein Quarzkristallresonator verwendet, um die Referenzfrequenz zu erzeugen, während eine Beschleunigungserfassung häufig durch Verwenden elektrostatischer, piezoelektrischer oder piezoresistiver Grundlagen gemessen wird. Viele Anwendungen nutzen auch eine Erschütterungserfassung, die für die Erfassung schneller Beschleunigungsänderungen sorgt und als ein Breitbandbeschleunigungssensor beschrieben werden kann.
- Das Verwenden getrennter Komponenten für Frequenzerzeugung und Erfassung nimmt jedoch mehr Platz ein und kann mehr Leistung erfordern. Dies sind erhebliche Nachteile, insbesondere bei Anwendungen, bei denen eine kleine Größe sowie ein geringer Leistungsverbrauch erwünscht oder erforderlich sind, wie beispielsweise bei an Rädern befestigten Reifendrucküberwachungssystemen (TPMS, tire pressure monitoring systems).
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Silizium-MEMS-Vorrichtung, eine integrierte Resonator- und Sensorvorrichtung, ein Verfahren und ein Reifendrucküberwachungssystem mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
- Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf MEMS-Resonatoren (MEMS = mikroelektromechanisches System). Bei einem Ausführungsbeispiel weist eine integrierte Resonator- und Sensorvorrichtung einen MEMS-Resonator (Mikroelektromechani sches-System-Resonator) und einen Ankerabschnitt auf, der mit dem MEMS-Resonator gekoppelt ist und konfiguriert ist, um eine Resonanz des MEMS-Resonators in einer ersten Bewegungsebene und eine Bewegung des MEMS-Resonators in einer zweiten Bewegungsebene zu ermöglichen.
- Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist ein Verfahren ein Bestimmen einer Frequenzreferenz aus einer Bewegung eines MEMS-Resonanzelements (Mikroelektromechanisches-System-Resonanzelements) in einer ersten Bewegungsebene und ein Erfassen eines Zustands aus einer Bewegung des MEMS-Resonanzelements in einer zweiten Bewegungsebene auf.
- Weitere Ausführungsbeispiele weisen zusätzliche Vorrichtungen, Geräte, Systeme und Verfahren auf.
- Die Erfindung kann aus der folgenden detaillierten Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen vollständiger verstanden werden.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Diagramm einer Resonanzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2 ein Modell der Resonanzvorrichtung von1 ; -
3 ein Blockdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
4 ein Blockdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
5 ein Diagramm einer Resonanzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
6 ein Diagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel; und -
7 ein Diagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel. - Während die Erfindung verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen zugänglich ist, wurden Besonderheiten derselben in den Zeichnungen exemplarisch gezeigt und werden hierin detailliert beschrieben. Es sollte jedoch klar sein, dass die Absicht nicht darin besteht, die Erfindung auf die speziellen beschriebenen Ausführungsbeispiele zu beschränken. Im Gegenteil, die Erfindung soll alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken, die in die Wesensart und den Schutzbereich der Erfindung fallen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf eine Technologie mikroelektromechanischer Systeme (MEMS), wie beispielsweise integrierte Silizium-Resonator- und Sensor-vorrichtungen. Ausführungsbeispiele sind auf eine breite Vielfalt von Vorrichtungen und Systemen anwendbar, wie beispielsweise Reifendruckmesssysteme (TPMS). Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung können durch Bezugnahme auf
1 –7 und die folgende Beschreibung besser verstanden werden. Während die Erfindung nicht zwangsweise auf die spezifisch gezeigte(n) Anwendung(en) beschränkt ist, wird die Erfindung unter Verwendung einer Erörterung exemplarischer Ausführungsbeispiele in spezifischen Zusammenhängen besser ersichtlich. - Ausführungsbeispiele der Erfindung integrieren einen präzisen, stabilen und mechanisch robusten Referenzfrequenzgenerator und einen Erschütterungs-, Beschleunigungs- oder anderen Sensor in einer einzigen Silizium-MEMS-Vorrichtung (Silizium-Mikroelektromechanisches-System-Vorrichtung). Die Vorrichtung kann als ein System-auf-Chip (SoC, system-on-chip) oder System-in-Gehäuse (SiP, system-in-package) zusammen mit einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC, application-specific integrated circuit) in verschiedenen Ausführungsbeispielen implementiert werden. Die Erfassungskomponen te ist integriert, ohne die Genauigkeit und Präzision des Referenzfrequenzgenerators zu beeinflussen. Eine derartige Integration spart Platz und Leistung, was besonders bei Niedrigleistungsanwendungen sowie bei Anwendungen, bei denen starke Beschleunigungsänderungen (z. B. in dem Bereich von 1000 g und mehr) zu erwarten sind, wie beispielsweise bei TPMS, von Bedeutung ist.
- In
1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Silizium-MEMS-Resonatorvorrichtung100 gezeigt. Die Resonatorvorrichtung100 ist an einem Substrat102 gebildet und eine isolierende Schicht104 , wie beispielsweise Siliziumdioxid bei einem Ausführungsbeispiel, ist an dem Substrat102 gebildet. Eine Elektrode106 ist an der Schicht104 gebildet. - Die Resonatorvorrichtung
100 weist ferner ein Resonanzelement108 auf, das mit einem oberen Abdichtabschnitt110 durch einen Anker112 gekoppelt ist. Das Resonanzelement108 ist von der Elektrode106 durch einen Hohlraum114 getrennt. Das Resonanzelement108 bewegt sich in der x-y-Ebene oder befindet sich in derselben in Resonanz, wobei eine Referenzfrequenz erzeugt wird. Resonatoren können derart entworfen sein, dass dieselben in anderen Ebenen in Resonanz sind, wie bei anderen Ausführungsbeispielen. - Bei einem Ausführungsbeispiel bewegt sich das Resonanzelement
108 zusätzlich in die z-Richtung. Diese zusätzliche Bewegungsebene ermöglicht, dass die Resonatorvorrichtung100 auch als ein Beschleunigungs- oder Erschütterungssensor fungieren kann. Somit weist die Resonatorvorrichtung100 eine integrierte Resonator- und Sensorvorrichtung auf. - Resonanzvorrichtungen können elektrisch mit einem Butterworth-van-Dyke-Modell modelliert werden, wie es in
2 gezeigt ist. Die Reihenresonanzfrequenz fs des Resonanzelements108 ist durch die Bewegungsinduktanz (Lm) und -Kapazität (Cm) und in mechanischer Hinsicht durch die Steifigkeit (k) und die Masse (m) des Resonanzelements108 definiert. - Die Resonanzfrequenz fs ist daher nicht von der Fläche der Elektroden
106 und des Resonanzelements108 abhängig. - Bei der Reihenresonanz ist die Gesamtimpedanz des Systems auf den Bewegungswiderstand (Rm) des Resonanzelements
108 bezogen. Dieser kann beschrieben werden durch: wobei Q der Gütefaktor bzw. Qualitätsfaktor des Resonators ist und η die so genannte elektromechanische Kopplung ist, die auf eine angelegte DC-Vorspannungs-Spannung (udc) (dc = direct current, Gleichstrom), den Abstand zwischen der Elektrode106 und dem Resonanzelement108 (d) sowie die statische Kapazität dazwischen (C0) bezogen ist. -
-
- Wie es oben zu sehen ist, ist der Bewegungswiderstand Rm umgekehrt proportional zu dem Quadrat der Kondensatorfläche (Ael). Falls das Resonanzelement
108 dann derart entworfen ist, dass es auch für eine Beschleunigung in die z-Richtung empfindlich ist, wird die wirksame Elektrodenfläche verändert, falls das Resonanzelement108 so beschleunigt wird, und die Beschleunigung kann erfasst werden. - Unter Bezugnahme auf
3 führt die Änderung bei der wirksamen Elektrodenfläche zu einer Änderung bei dem Bewegungswiderstand, die elektronisch durch eine Widerstandserfassungsschaltungsanordnung120 erfasst werden kann, die mit der Resonatorvorrichtung100 gekoppelt ist. Diese Widerstandsinformationen können dann verwendet werden, um die Beschleunigung des Resonanzelements108 zu bestimmen. Eine Oszillatorschaltungsanordnung122 , die mit der Resonatorvorrichtung100 gekoppelt ist, extrahiert die stabile Referenzfrequenz, die durch die Resonatorvorrichtung100 erzeugt wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel und unter Bezugnahme auf4 ist die Widerstandserfassungsschaltungsanordnung120 mit der Oszillatorschaltungsanordnung122 integriert bei124 . Die Widerstandserfassungsschaltungsanordnung120 , die Oszillatorschaltungsanordnung122 und/oder die integrierte Schaltungsanordnung124 weisen bei verschiedenen Ausführungsbeispielen eine CMOS- oder BiCMOS-Schaltungsanordnung auf (CMOS = complementary metal oxide semiconductor = Komplementär-Metalloxid-Halbleiter; BiCMOS = Bipolar-CMOS). - Eine Resonanzempfindlichkeit in die z-Richtung kann bei einem Ausführungsbeispiel durch den Entwurf des Ankers
112 erzielt werden, wie beispielsweise eine Kombination von steiferen und weicheren Materialien. Bei einem Ausführungsbeispiel weist der Anker112 eine Mehrzahl von Materialschichten auf. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Anker112 eine Form, Konfiguration und/oder Struktur auf, die ausgewählt ist, um eine Beschleunigung in z-Richtung zu ermöglichen. - Unter Bezugnahme auf
5 weist ein anderes Ausführungsbeispiel, das konfiguriert ist, um eine Beschleunigung in z-Richtung zusätzlich zu dem Erzeugen einer stabilen Referenzfrequenz zu erfassen, eine zusätzliche Elektrode130 unterhalb des Resonanzelements108 der Resonatorvorrichtung100 auf. Die Elektrode130 bildet einen Kondensator mit dem Resonanzelement108 . Falls das Resonanzelement108 beschleunigt wird, in diesem Fall in die z-Richtung, wird die Kapazität zwischen dem Resonanzelement108 und der Elektrode130 verändert und kann durch eine elektrische Schaltung erfasst werden. Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel erzeugt eine Resonanz des Resonanzelements108 in der x-y-Ebene eine stabile Referenzfrequenz. Die Kapazitätserfassungsschaltungsanordnung, die Oszillatorschaltungsanordnung122 und/oder die integrierte Kapazitäts- und Oszillatorschaltungsanordnung kann mit der Resonatorvorrichtung100 gekoppelt sein, ähnlich wie es oben unter Bezugnahme auf3 und4 beschrieben ist. - Ein bereits erwähnter Anwendungsbereich für Ausführungsbeispiele der Resonatorvorrichtung
100 ist TPMS. Ein TPMS erfordert typischerweise eine stabile Frequenzreferenz zusätzlich zu einem Erfassungselement, wie beispielsweise einem Beschleunigungs- oder Erschütterungssensor. Die Frequenzreferenz dient als die Referenz für den Systemtakt der TPMS-ASIC und kann auch die Referenz für drahtlose Kommunikationen zwischen den Reifen-basierten Sensormodulen und dem Fahrzeug liefern. Ein Beschleunigungs- oder Erschütterungssensor wird für gewöhnlich für eine Bewegungs- oder Rollerfassung des Fahrzeugs verwendet, um Leistung sparende Aufwachsignale zu liefern. - Unter Bezugnahme auf
6 weisen Erschütterungssensoren eine zusätzliche Anwendbarkeit bei neuen Entwicklungen von reifeninternen TPMS auf, bei denen der Erschütterungssensor verwendet werden kann, um eine Zeit zwischen einer vorderen und einer hinteren Kante zu messen und daher den so genannten „Fußabdruck” (footprint) bzw. die Standfläche oder die vertikale Last jedes einzelnen Reifens zu erfassen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann ein TPMS-Radmodul ein Ausführungsbeispiel der Resonatorvorrichtung100 aufweisen. Das Radmodul kann direkt in den Reifen integriert sein oder an der Innenauskleidung eines Reifens angebracht sein. - Wenn das Rad in Bewegung ist, gibt es zwei grundlegende Beschleunigungszustände, die auf das Resonanzelement
108 wirken: einen ersten Zustand, in dem die radiale Beschleunigung größer Null ist, und einen zweiten Zustand, in dem die radiale Beschleunigung Null beträgt. Der zweite Zustand tritt auf, wenn das Radmodul sich in der Standfläche des Reifens befindet, d. h. wenn der Abschnitt des Reifens, an dem das Modul befestigt ist, sich in Kontakt mit der Fahroberfläche bzw. Fahrbahn befindet. Wenn sich das Radmodul nicht in dem Standflächenbereich befindet, gibt es eine Beschleunigung in die radiale Richtung aufgrund der Drehbewegung des Reifens. Wenn der Abschnitt des Reifens, an dem das Radmodul befestigt ist, in Kontakt mit der Fahroberfläche an der vorderen Kante gelangt, fällt die radiale Beschleunigung auf Null ab und bleibt Null, bis das Radmodul den Standflächenbereich an der hinteren Kante verlässt.7 ist ein Diagramm, das Beschleunigungsänderungen während einer Drehbewegung eines Rades zeigt. - Ausführungsbeispiele der integrierten Resonator- und Erfassungsvorrichtung sind für eine jegliche Anwendung relevant, bei der eine stabile, präzise und genaue Frequenzreferenz in Kombination mit einem oder mehreren Sensoren für eine Erschütterungs- oder Beschleunigungserfassung verwendet wird.
- Bei einem Ausführungsbeispiel ist ein Resonator, der eine stabile Frequenzreferenz liefert, mit einem Erschütterungs- oder Beschleunigungssensor in einer einzigen Vorrichtung integriert, indem der Resonator für eine Beschleunigung in eine Richtung empfindlich gemacht ist. Diese Richtung ist im Allgemeinen senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Resonators zum Erzeugen der Frequenzreferenz. Diese Integration ermöglicht eine Verringerung diskreter Vorrichtungen und spart daher Platz an dem Wafer sowie auf der Ebene der gedruckten Schaltungsplatine (PCB-Ebene; PCB = printed circuit board, gedruckte Schaltungsplatine). Zugleich liefert dieselbe eine Leistungseinsparung, was bei allen drahtlos- und Ultrahochleistungssystemen, wie beispielsweise einem TPMS bedeutsam ist. Während einige Ausführungsbeispiele eine einzige integrierte Resonator- und Erfassungsvorrichtung aufweisen, wie beispielsweise die Resonatorvorrichtung
100 , können zusätzliche Ausführungsbeispiele der Erfindung ferner eine Mehrzahl von Resonatorvorrichtungen100 und/oder zusätzlichen Resonanz- und Erfassungselementen aufweisen. - Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele hierin zu Zwecken einer Beschreibung eines exemplarischen Ausführungsbeispiels dargestellt und beschrieben wurden, ist es Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet ersichtlich, dass eine breite Vielfalt anderer und/oder äquivalenter Implementierungen, die berechnet sind, um die gleichen Zwecke zu erreichen, die spezifischen gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele ersetzen können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Fachleute auf dem Gebiet erkennen ohne Weiteres, dass die Erfindung in einer sehr breiten Vielfalt von Ausführungsbeispielen implementiert werden kann. Diese Anmeldung soll jegliche Adaptionen oder Variationen der verschiedenen hierin erörterten Ausführungsbeispiele abdecken, einschließlich der Offenbarungsinformationen in den beigefügten Anhängen. Deshalb ist ausdrücklich beabsichtigt, dass diese Erfindung lediglich durch die Ansprüche und die Äquivalente derselben begrenzt sein soll.
Claims (25)
- Silizium-MEMS-Vorrichtung (
100 ), die folgende Merkmale aufweist: ein Resonanzelement (108 ), das konfiguriert ist, um sich simultan in einer ersten Bewegungsebene in Resonanz zu befinden und in einer zweiten Bewegungsebene zu bewegen; eine Elektrode (106 ) mit einer wirksamen Fläche, die sich verändert, wenn sich das Resonanzelement (108 ) in der zweiten Bewegungsebene bewegt; und einen Hohlraum, der einen Abstand zwischen der Elektrode (106 ) und einer ersten Seite des Resonanzelements (108 ) definiert, wobei sich der Abstand verändert, wenn sich das Resonanzelement (108 ) in der ersten Ebene in Resonanz befindet. - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 1, die ferner einen Anker (112 ) aufweist, der mit dem Resonanzelement (108 ) gekoppelt ist und konfiguriert ist, um eine Resonanz des Resonanzelements (108 ) in der ersten Ebene simultan mit einer Bewegung des Resonanzelements (108 ) in der zweiten Ebene zu ermöglichen. - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 2, bei der der Anker (112 ) eine Mehrzahl von Materialschichten aufweist. - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 2 oder 3, bei dem der Anker (112 ) eine Mehrzahl von Materialien aufweist. - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Resonanzelement (108 ) ferner konfiguriert ist, um aus der Resonanz in der ersten Ebene eine Frequenzreferenz zu liefern. - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Resonanzelement (108 ) ferner konfiguriert ist, um aus der Bewegung in der zweiten Ebene eine Beschleunigung zu erfassen. - Integrierte Resonator- und Sensorvorrichtung (
100 ), die folgende Merkmale aufweist: einen MEMS-Resonator (108 ); und einen Ankerabschnitt (112 ), der mit dem MEMS-Resonator (108 ) gekoppelt ist und konfiguriert ist, um eine Resonanz des MEMS-Resonators (108 ) in einer ersten Bewegungsebene und eine Bewegung des MEMS-Resonators (108 ) in einer zweiten Bewegungsebene zu ermöglichen. - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 7, die ferner eine erste Elektrode aufweist, die von dem MEMS-Resonator (108 ) in der ersten Ebene beabstandet ist. - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 8, bei der die erste Elektrode von dem MEMS-Resonator (108 ) um einen Abstand beabstandet ist, der sich mit einer Resonanz des MEMS-Resonators (108 ) in der ersten Bewegungsebene ändert. - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 8 oder 9, die ferner eine zweite Elektrode aufweist, die von dem MEMS-Resonator (108 ) in der zweiten Ebene beabstandet ist. - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 10, bei der die zweite Elektrode von dem MEMS-Resonator (108 ) um einen Abstand beabstandet ist, der sich mit einer Bewegung des MEMS-Resonators (108 ) in der zweiten Bewegungsebene ändert. - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 10 oder 11, bei der eine isolierende Schicht zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode angeordnet ist. - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, die ferner eine Schaltungsanordnung aufweist, die mit der zweiten Elektrode gekoppelt ist und konfiguriert ist, um eine Kapazität zwischen dem MEMS-Resonator (108 ) und der zweiten Elektrode zu erfassen. - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, die ferner eine Schaltungsanordnung aufweist, die mit der ersten Elektrode gekoppelt ist und konfiguriert ist, um eine Frequenzsignalausgabe zu liefern, die auf eine Resonanz des MEMS-Resonators (108 ) in einer ersten Bewegungsebene bezogen ist. - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 14, bei der der Resonator (108 ) Silizium aufweist. - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 15, bei der der Anker (112 ) zumindest eine Mehrzahl von Materialien oder eine Mehrzahl von Schichten aufweist. - Verfahren, das folgende Schritte aufweist: Bestimmen einer Frequenzreferenz aus einer Bewegung eines MEMS-Resonanzelements (
108 ) in einer ersten Bewegungsebene; und Erfassen eines Zustands aus einer Bewegung des MEMS-Resonanzelements (108 ) in einer zweiten Bewegungsebene. - Verfahren gemäß Anspruch 17, bei dem das Bestimmen einer Frequenzreferenz ferner ein Bestimmen einer Resonanzfrequenz, fs, gemäß dem folgenden aufweist: wobei Lm eine Bewegungsinduktivität des MEMS-Resonanzelements (
108 ) ist, Cm eine Bewegungskapazität des MEMS-Resonanzelements (108 ) ist, k eine Steifigkeit des MEMS-Resonanzelements (108 ) ist, und m eine Masse des Resonanzelements (108 ) ist. - Verfahren gemäß Anspruch 18, bei dem das Erfassen eines Zustands ferner ein Bestimmen eines Bewegungswiderstands des MEMS-Resonanzelements (
108 ) aufweist. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem das Erfassen eines Zustands ferner ein Bestimmen einer Kapazität zwischen dem MEMS-Resonanzelement (
108 ) und einer Elektrode (106 ) aufweist, die von dem MEMS-Resonanzelement (108 ) beabstandet ist. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, bei dem das Erfassen eines Zustands ferner ein Erfassen der Beschleunigung des MEMS-Resonanzelements (
108 ) aufweist. - Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, das ferner folgende Schritte aufweist: Verwenden der Frequenzreferenz bei einem Reifendrucküberwachungssystem (TPMS); und Verwenden des erfassten Zustands, um eine Bewegung eines Reifens bei einem TPMS zu erfassen.
- Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, das ferner folgende Schritte aufweist: Verwenden der Frequenzreferenz bei einem Reifendrucküberwachungssystem (TPMS); und Verwenden des erfassten Zustands, um eine Standfläche eines Reifens bei einem TPMS zu erfassen.
- Reifendrucküberwachungssystem, das folgende Merkmale aufweist: eine integrierte Resonator- und Sensorvorrichtung (
100 ), die folgende Merkmale aufweist: einen MEMS-Resonator (108 ), und einen Ankerabschnitt (112 ), der mit dem MEMS-Resonator (108 ) gekoppelt ist und konfiguriert ist, um eine Resonanz des MEMS-Resonators (108 ) in einer ersten Bewegungsebene und eine Bewegung des MEMS-Resonators (108 ) in einer zweiten Bewegungsebene zu ermöglichen; und eine Schaltungsanordnung, die mit der integrierten Resonator- und Sensorvorrichtung (100 ) gekoppelt ist und konfiguriert ist, um aus der Resonanz des MEMS-Resonators (108 ) in der ersten Bewegungsebene eine Frequenzreferenz und aus der Bewegung des MEMS-Resonators (108 ) in der zweiten Bewegungsebene eine Beschleunigung des MEMS-Resonators (108 ) zu bestimmen. - System gemäß Anspruch 24, bei dem der MEMS-Resonator Silizium aufweist.
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