TWI636235B - 用於微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路及其致動方法 - Google Patents

用於微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路及其致動方法 Download PDF

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Abstract

電子電路(1)是用於驅動微機電系統類型之共振裝置的共振器(2)。共振器包含連接至彈簧(k)及阻尼元件(d)的質量(m)、用於經由致動訊號(驅動)以致動該質量的致動元件(Cact)、以及用於偵測該質量的運動之偵測元件(Cdet)。電子電路包含連接至偵測元件以供應質量振盪導數訊號(der)的轉換機構(3)、比較導數訊號的振幅與參考振幅(ref)以用於供應控制訊號(cmd)的機構(4,5,6)、用於供應數位致動訊號(驅動)的決定單元(7)。致動訊號包含由根據導數訊號及控制訊號決定的長方形脈衝以使質量振盪振幅根據參考振幅而適應化。

Description

用於微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路及其致動方法
本發明係關於用於微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路，特別關於具有高品質因數的微機電系統類型陀螺儀。
本發明也關於微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路的致動方法。
傳統上，連接至微機電系統類型之共振裝置的共振器的電子電路也用以執行角速度測量。舉例而言，以微機電系統類型陀螺儀，可以測量一、二、或三軸上的角速度。陀螺儀一般包含由彈簧形式的結構維持的至少一質量，以及能夠被設定成以頻率電地振盪，頻率是由具有用於質量的定義阻尼因數的彈簧常數決定。根據質量的振盪速度及產生的力而決定角速度，產生的力係垂直於角速度及質量的振盪運動。
為達成此點，特別是如同歐洲專利申請號2 259 019A1及2 336 717A1中所述般，存在有電子驅動電路，其較佳地使用鎖相迴路中的振盪以延著微機電系統類型之共振器的運動之至少一軸驅動振盪。使用鎖相迴路以維持共振器質量的振盪不會降低系統用於控制振盪相位及振幅的一般耗電，這是缺點。也必須考量相當高的供應電壓以維持該質量的振盪，這不會允許陀螺儀裝置電路的啟始時間降低，這又是另外的缺點。
在一、二或三軸上的微機電系統陀螺儀共振器的電子驅動電路也被引用，這揭示於2008年，赫爾辛基(Helsinki)科技大學電子、通訊及自動化學院微米及奈米科學系之Mikko Saukoski所著之「System and circuit design for a capacitive MEMS gyroscope」論文中(ISBN9789512292974)。如前所述，如第31頁的圖2.9所示般，使用鎖相迴路以維持陀螺儀的主共振器的質量振盪。由垂直於振盪質量的運動之方向上陀螺儀的次級共振器決定旋轉速度測量。這不會降低系統的耗電，這是缺點。也注意到用於調節振盪振幅的質量運動的偵測與質量振盪的致動之間的數個擾亂，這是另一缺點。
由Xu Wang、Wenqi Wu、Bing Luo、Zhen Fang、Yun Li及Qingan Jiang在2011年12月16日發表於Sensors 2011之文獻「Force to rebalance control of HRG and suppression of its errors on the basis of FPGA」(ISSN 1424-8220)也被引用。此文獻揭示根據FPGA使用於半球形陀螺儀共振器的力適應之新概念。揭示的系統 提供藉由根據cos(ω．t)及sin(ω．t)訊號之VCO振盪器的強制質量振盪。系統偵測次級共振器的運動，其被定義為南電極用於供電給被定義為西電極的主共振器。這因而抵消主級上的振動。在此控制迴路中，相位及振幅受控制以供應正好所需的功率以抵消次級的運動。
此系統的一缺點是其使用VCO振盪器。這使得其無法降低用於控制振盪相位及振幅的系統之一般耗電。此外，來自次級的資訊被用以振盪主共振器。這使得製造複雜化，也使振盪相位及振幅控制精度複雜化。主級依賴次級，這是另一缺點。
因此，本發明的目的是藉由提供微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路而克服上述現有技術狀態的缺點，所述電子驅動電路不複雜且能使耗電最小，並降低用於維持振盪器的振盪之電子電路的啟動時間。
因此，本發明關於用於微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路，其包含申請專利範圍獨立項的第1項中界定的特徵。
用於微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路的具體實施例界定於申請專利範圍的附屬項第2至12項中。
用於微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路的一優點在於傳送至裝置的主共振器的能量最大化，這避免使用高供應電壓。電子驅動電路也是比用於執行使質量的振 盪維持在預定振盪振幅之相同功能的現有技術狀態之電子電路更不複雜。
有利地，用於將裝置的主共振器設定於振盪的電子電路的啟動時間大幅降低。在此方面，驅動產生器產生致動啟始訊號，致動啟始訊號不需要與連接至振盪質量的彈簧的自然頻率完全同步。以有限數目的電子組件容易製造之簡單的RC振盪器因而容易作為初始驅動產生器。此型式的用於主振盪器的電子驅動電路可以整合於縮小的整合表面中。此外，電子電路的激發圖也大幅地簡化。
本發明因而也關於用於微機電系統類型之共振裝置的致動方法，其包含專利申請專利範圍獨立項第13項之特徵。
方法的一特定步驟界定於附屬項第14項中。
1‧‧‧電子驅動電路
2‧‧‧共振器
3‧‧‧轉換機構
4‧‧‧振幅偵測器
5‧‧‧比較器
6‧‧‧校正濾波器
7‧‧‧決定單元
8‧‧‧乘法器
9‧‧‧啟動產生器
71‧‧‧放大器
72‧‧‧放大器
73‧‧‧第一反相器
74‧‧‧第二反相器
75‧‧‧及閘
76‧‧‧及閘
77‧‧‧或閘
78‧‧‧升壓元件
用於微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路的目的、優點及特點、及電子電路的致動方法將更清楚地呈現在圖式所示之根據至少一非限定性實施例而作的說明中，其中：圖1顯示根據本發明的連接至微機電系統類型共振器之電子驅動電路的組件之簡化視圖，圖2顯示根據本發明的用於偵測共振器質量的運動之電子驅動電路的電流電壓轉換器的實施例，圖3顯示根據本發明的供應致動訊號給共振器質量的 致動元件之電子驅動電路的決定單元之實施例，以及圖4A至4d顯示根據本發明之在要供應或取出的最大致動功率的情形以及在要供應或取出的中間致動功率的情形中，電子驅動電路中共振器質量的運動偵測及振盪質量的致動有關的訊號圖形。
在下述說明中，習於此技術領域者所熟知的直接連接至共振裝置的共振器的電子驅動電路的所有這些電子元件將僅以簡單方式說明。較佳地，共振裝置是具有高品質因數的微機電系統類型感測器或共振器的陀螺儀。一方面，電子驅動電路的基本功能是要使主共振器的質量振盪，亦即，使質量在預定方向上振盪，以及，控制質量的機械振盪振幅。
圖1顯示連接至微機電系統類型之共振器2的電子驅動電路1之實施例。電子驅動電路1一方面允許共振器2經由致動元件Cact致動，另一方面允許共振器2的質量m的運動由偵測元件Cdet偵測。致動元件Cact及偵測元件Cdet一般被視為形成共振器2的部份組件，但是，它們也可被視為形成共振器2的電子驅動電路1的一部份。由於質量m的運動測量或偵測的作用，質量m的振盪振幅在電子電路的控制迴路中適應化。
除了下述中詳述的電子驅動電路1之外，微機電系統類型的陀螺儀因而由被定義為主共振器的共振器2、以及 用於測量一方向上或決定的軸上之陀螺儀的旋轉速度之次級共振器形成。但是，在本發明中，由於次級共振器不影響主共振器或是僅更加輕微的程度，所以，較佳地僅考慮圖1中所示的主共振器2。
微機電系統類型之共振器的旋轉將振動能量注入移動質量。但是，由於微機電系統類型之共振器的振盪系統具有自然共振頻率，且是非常有選擇性的，所以，在此能帶之外供應的能量大幅地衰減。結果，包含於微機電系統類型之共振器的質量中的振盪很低。有關的陀螺儀的總質量被定為每秒旋轉約2000度，亦即，每秒5轉。這相當於5Hz的頻率，而有關的微機電系統共振器具有約20kHz的頻寬。由於有關的頻率從彼此顯著地移除，所以，能夠簡單地考慮用於電子驅動電路1的主共振器。
共振器2因而包含震測質量m，震測質量m地連接至彈簧k、與彈簧平行的阻尼元件d、偵測元件Cdet、及致動元件Cact。將電壓施加跨越致動元件Cact會產生靜電吸引力以供應電機械功率給質量m與彈簧k及阻尼元件d形成的震測組件。因此，藉由連續供應給致動元件的電壓脈衝，能夠將該質量m設定在運動。
較佳地，致動元件是致動電容器Cact以及偵測元件是偵測電容器Cdet，偵測電容器Cdet設置成與致動電容器Cact平行。這二個電容器的電極平行配置，但無任何直接接觸。致動電容器Cact或偵測電容器Cdet的電容值提供震測質量m的位置的圖像以及經由偵測電容器Cdet而使得 控制能夠在電子驅動電路中作用。在一方向上的主要速度或力因而由偵測電容器Cdet測量。但是，經由致動電容器Cact，將質量設定於運動。
電子驅動電路1可以維持震測質量m的定義振盪振幅。質量m的振盪頻率取決於彈簧因數k，其一端連接至陀螺儀的固定結構。震測質量m較佳地連接至例如固定結構等接地端。這確保用於致動彈簧k固持的質量m的振盪以及用於偵測質量的運動之二電容器適當解耦合。較佳地，讀取震測質量m的運動的導數。
設有主共振器2的電子驅動或控制電路1通常形成具有高品質因數的微機電系統陀螺儀，用於測量例如碟片的角旋轉速度等角旋轉速度。在陀螺儀中，次級共振器也與另一電容器用於測量垂直於主共振器的測量速度之方向上的速度。由於要在測量軸上決定的陀螺儀質量的角旋轉速度的作用，取得此垂直方向速度。
電子驅動電路1包含連接至偵測電容器Cdet之固定電極的轉換機構3。電容器的其它電極連接至移動質量，移動質量可以連接至接地端。在偵測電容器電極之間的距離可以隨著質量的運動而變。轉換機構能夠執行質量m的運動之電子類比讀取。在固定至質量的電極與固定位置電極之間的距離I的變化使得質量運動的速度的測量能夠執行。偵測電容器的電容值由Cdet=ε．S/I，其中，距離I可隨著時間變化，而彼此面對的電極之表面S維持不變。
轉換機構3較佳的是電流電壓轉換器3，其根據來自 偵測電容器Cdet的偵測電流Idet而輸出質量運動的導數訊號der。導數訊號der一般是正弦電壓訊號，其頻率對應於移動質量的振盪頻率。由轉換器3輸出的此導數訊號der在至決定單元7的第一分支上供應。
導數訊號der的振幅必須正常地與決定的參考值或設定點振幅ref相比較。此比較由決定單元7中的比較機構或是配置在轉換器3的輸出與決定單元7之間的第二分支中的比較機構所決定。根據與參考值或設定點振幅ref相關的導數訊號der的振幅位準，決定單元7能夠供應致動訊號驅動給致動電容器Cact的固定電極。此致動訊號驅動用以使震測質量的振盪維持在所需振幅。
一般而言，決定單元7作為邏輯單元，將用於質量m之脈衝致動訊號驅動供應為數位訊號。根據本實施例，致動電容器的固定電極可以接收用於致動的正電壓脈衝，但是，負電壓脈衝也用於致動。於下參考圖4a至4d，說明這些脈衝訊號，這些脈衝訊號被界定於電壓源(未顯示)之例如0V的低電壓值與例如具有在1.65V與3.3V之間的值之電壓源直接供應的電壓等高電壓值之間。
較佳地，電子驅動電路1包含在決定單元7之外的特定比較機構，用於比較導數訊號der的振幅與參考值或設定點振幅ref。為達成此點，導數訊號der供應至振幅偵測器4的輸入。此振幅偵測器可以是用於偵測例如導數訊號der的最高點之傳統的峰值偵測器，或是有低通濾波器跟隨在後的整流元件。在振幅偵測器4的輸出的比較器5 比較導數訊號der的振幅與設定點振幅ref。導數訊號振幅供應給比較器5的負輸入端，而設定點振幅ref供應給比較器5的正輸入端。假使導數訊號振幅低於設定點振幅，則此意指質量振盪振幅必須增加，而在可能的情形中，移動的質量振盪振幅必須降低。
在比較器5的輸出端之比較訊號也必須通過校正濾波器6以將振幅位準控制訊號cmd遞送至決定單元7。假使移動質量的振盪振幅必須快速地增加，則此控制訊號cmd高於導數訊號der的最高點。但是，如同下述參考圖4a及4b所述般，假使移動質量的振盪振幅必須快速地降低，則此控制訊號cmd低於導數訊號der的最低點。由決定單元7供應給致動電容器Cact的電壓脈衝驅動因而取決於第二分支中供應的比較訊號cmd與第一分支供應的導數訊號der之間的比較。
電子驅動電路1又包含啟動產生器9，用於共振裝置的電子電路1的初始啟動階段。產生器9將啟動訊號經由切換訊號Sc控制的乘法器8而遞送給致動電容器Cact。乘法器的其它輸入從決定單元7接收致動訊號驅動，但是，在初始啟動階段中，切換訊號Sc允許啟動產生器9連接至致動電容器Cact。
用於致動共振器2的質量m之啟動產生器9的啟動訊號的頻率不會與自然彈簧頻率同步。這意指致動啟動訊號與振盪訊號的結合會因訊號的相位偏移而通過最小振幅(零)及最大振幅。舉例而言，由於在用於產生致動啟動訊 號的產生器9中可以使用簡單的RC振盪器，所以，這在本情形中並不重要。但是，也可以使用另一型式的振盪器而對振盪振幅沒有回饋。
在由計數器(未顯示)決定的時間之後，乘法器8由切換訊號Sc控制以將決定單元7連接至致動電容器Cact，以根據供應的參考值ref而關閉振盪振幅回饋回路。導數訊號der必須具有用於訊號的充份位準以便能夠被用於回饋回路中，這是為什麼需要在開始時要求由啟動產生器9提供致動啟動訊號。
圖2顯示用於偵測振盪質量的運動之電流電壓轉換器3的實施例以及供應運動導數訊號der。偵測電容器Cdet的複數電極中之一是固定電極之電極連接至例如運算放大器等放大器13的負輸出。另一電容器電極是連接至震測質量的移動電極，其較佳地連接至供應電壓源的接地端。參考電壓Vref供應至放大器3的正輸入端。電阻器R連接放大器3的負輸入端及遞送導數訊號der之放大器的輸出端。導數訊號der因而是相對於參考電壓Vref的正弦電壓訊號，參考電壓Vref係界定導數訊號der的共模電壓。由於微機電系統共振器具有高度選擇頻率的高品質因數，所以，訊號也是正弦的。
要注意，偵測電流Idet與震測質量的速度成比例。此偵測電流Idet源於偵測電容器Cdet的固定電極，假定在此情形中，C．dV/dt變成接近0，則偵測電流Idet係由公式I=dQ/dt=d(C．V)/dt=C．dV/dt+V．dC/dt=V．dC/dt界 定。因此，由於電極之間的距離x隨著震測質量m的運動而變化，而電容器Cdet的電容值隨著變化，所以，V．dC/dt代表導數訊號der。在電極之間靜止的距離是x0 et x=x0+△x，其中，△x相對於x0是非常小，以及，這適當地代表導數的影像並因而代表線性速度。
圖3顯示決定單元7的實施例，決定單元7代表用於供應脈衝訊號驅動作為數位訊號的邏輯單元。決定單元7首先包含二放大器71、72，它們是快速比較器。各比較放大器的輸出是處於數位訊號之代表1狀態的高位準或是代表0狀態的低位準。第一放大器71在負輸入端接收參考電壓Vref以及在正輸入端接收導數訊號der。第二放大器72在負輸入端接收振幅控制訊號cmd以及在正輸入端接收導數訊號der。當導數訊號der高於參考電壓Vref及控制訊號cmd時，放大器71、72的輸出是處於1狀態。當導數訊號der低於參考電壓Vref及控制訊號cmd時，放大器71、72的輸出是處於0狀態。
決定單元7又包含第一及(AND)閘75，第一AND閘75在第一輸入端接收來自第一放大器71的輸出訊號以及在第二輸入端接收由第一反相器73反相的來自第二放大器72的輸出訊號。決定單元7又包含第二AND閘76，第二AND閘76在第一輸入端接收來自第二放大器72的輸出訊號以及在第二輸入端接收由第二反相器74反相的來自第一放大器71的輸出訊號。來自第一AND閘75的輸出訊號供應至或(OR)閘77的第一輸入端，而來自 第二AND閘76的輸出訊號供應至OR閘77的第二輸入端。由OR閘77輸出的先期致動訊號也通過升壓元件78，以將致動訊號驅動遞送至決定單元7的輸出，致動訊號驅動是例如數位訊號之脈衝訊號。致動訊號的脈衝是根據控制訊號cmd的位準、以及與導數訊號der比較之參考電壓Vref的位準而配置。
應注意，在OR閘77的輸出端供應的先期致動訊號可以立即用以致動致動電容器。但是，由於使供應至微機電系統共振器的能量最大化之積體電子電路的最高供應電壓的位準之作用，所以，在OR閘77的輸出端取得的訊號必須由升壓元件78較佳地偏移位準。
參考圖4a至4d以較佳地瞭解電子電路的操作。圖4a至4d部份地顯示從偵測電容器對共振器質量的運動的偵測直到致動電容器的致動為止之隨著時間的各種訊號。圖4a至4d顯示在使質量的振盪維持在預定振幅之前使質量振盪振幅適應化的不同階段。這些圖主要顯示控制訊號cmd的、相對於參考電壓Vref的導數訊號der的形狀、以及在振盪質量的振盪振幅的調整之不同狀態的致動訊號驅動。
清楚可見，在由導數訊號der界定的整個振盪振幅的調整中控制訊號cmd改變，直到系統隨著調整的振盪振幅穩定為止。一旦根據所需的及程式化設定點振幅ref而調整振盪振幅時，控制訊號cmd通常位於參考電壓Vref的位準。在這些條件中，實際上僅有單一脈衝以戴瑞克 (Dirac)脈衝形式維持，它們是在致動訊號驅動中供應以將彈簧阻尼元件的阻尼因素也列入考慮。這使得質量的振盪能夠維持在所需振幅，並顯著地降低電子電路的耗電。
圖4a顯示質量振盪振幅良好地在所需設定點振幅之下的情形。在這些條件下，控制訊號cmd在導數訊號der的最高點之上，因而在上述參考電壓Vref之上。當導數訊號der在參考電壓之上時，根據決定單元放大器及閘，致動訊號驅動會遞送長方形電壓脈衝。以對應於相對於界定的共模電壓之導數訊號der的半循環正相位的寬度，產生訊號驅動的各脈衝，界定的共模電壓是參考電壓Vref。半循環正相位對應於導數訊號der的正交替。
控制訊號cmd在導數訊號der之上時，這意指質量振盪振幅必須增加。根據圖4a，為了供應能量給共振器，必須有隨著時間之正的質量運動導數。在主共振器中產生的力量以公式Fact=d(Eact)/dI=ε．S．V2/(2．I2)表示，其中，V是跨越致動電容器端點之電壓，S是面對電容器電極的表面，ε是電容器及I的介電常數，I是變數，是分開電容器電極的距離。致動能量因而以公式Eact=C．V2/2=∫Fact．(dI/dt)．dt=∫Fact．dI表示。當導數訊號der在參考電壓Vref之上的半循環中是正的時V是最大以及當導數訊號der在參考電壓Vref之下的半循環中是負的時V為0時，則此能量變成最佳的。
圖4b顯示相反的情形，其中，質量振盪振幅良好地 在所需設定點振幅之上。在這些條件中，控制訊號cmd在導數訊號der的最低點之下，因此，在參考電壓Vref之下。當導數訊號der在參考電壓之下時，根據決定單元放大器及閘，致動訊號驅動遞送長方形電壓脈衝。以對應於相對於參考電壓Vref的導數訊號der的半循環負相位之寬度，產生訊號驅動的各脈衝。半循環負相位對應於導數訊號der的負交替。
在控制訊號cmd在導數訊號der之下時，這意指質量振盪振幅必須降低。根據圖4b，為了從共振器取出能量，必須有隨著時間之負的質量動作導數。當導數訊號der在參考電壓Vref之下的半循環中是負的時V是最大而以及當導數訊號der在參考電壓Vref之上的半循環中是正的時V為0時，此能量變成最佳的。
圖4c顯示在中間階段中質量振幅振盪稍微在所需設定點振幅之下的情形。在這些條件中，控制訊號cmd在導數訊號der的最高點與參考電壓Vref之間。根據決定單元放大器及閘，當導數訊號der在參考電壓Vref之上的正半循環中但是在控制訊號cmd之下時，致動訊號驅動會遞送二長方形電壓脈衝。當導數訊號der在控制訊號cmd之上時，致動訊號驅動再度變成等於0。當控制訊號接近對應於系統振盪穩定度參考電壓Vref時，用於導數訊號der的各正半循環之二脈衝的寬度降低。
圖4d顯示與圖4c相反的情形，其中，在中間階段中，質量振盪振幅稍微在所需的設定點振幅之上。在這些 條件中，控制訊號cmd在導數訊號der的最低點與參考電壓Vref之間。當導數訊號der在參考電壓Vref之下的負循環但是在控制訊號cmd之上時，根據決定單元放大器及閘，致動訊號驅動會遞送二長方形電壓脈衝。當導數訊號der在控制訊號cmd之下時，致動訊號驅動再度變成等於0。當控制訊號cmd接近對應於系統振盪穩定度參考電壓Vref時，用於導數訊號der的各負半循環之二脈衝的寬度降低。
如圖4a至4d所示，致動訊號驅動包含長方形脈衝系列，長方形脈衝系列配置成增加質量振盪振幅、或是降低該質量振盪振幅。致動訊號驅動可以被視為是決定單元供應的數位訊號，決定單元是邏輯單元。這不同於現有技術狀態的電子陀螺儀驅動電路的狀態的任何致動訊號，現有技術狀態的電子陀螺儀驅動電路較佳地使用正弦訊號以使質量振盪振幅適應。一旦振盪振幅在所需的設定點振幅的位準時，致動訊號驅動的脈衝是具有最小寬度。致動訊號驅動的脈衝總是存在，以克服鏈結至振盪質量的彈簧之阻尼。
一般而言，共振器或共振裝置的電子驅動電路的致動方法必須首先由正弦啟動訊號的遞送來啟動。如上所述，此啟動訊號由啟動產生器供應。在由啟動訊號設定質量在振盪中之界定的持續時間之後，僅有致動訊號驅動供應至致動電容器以使質量振盪振幅適應。本發明的回饋回路顯著地降低耗電並確保減少啟動時間以及根據使用的集成技 術之供應電壓的使用。電子電路的激勵圖也簡化。
對於電子驅動電路1，也能夠想到相位鎖定導數訊號。因此必須相對於用於數位訊號的參考相位而執行相位測量，數位訊號的頻率可以選擇成最佳化系統能量效率。這意指能夠尋找降低電子電路消耗的能量，以及，使致動訊號驅動相位偏移以取得相位鎖定。
也要注意，上述共振器及電子驅動電路一般配置用於測量一方向上或界定軸上陀螺儀的角速度。但是，完全能夠想到藉由具有高品質因數的微機電系統類型陀螺儀，以設有一或更多質量的電子電路用於一、二或三軸上的角速度測量之概念。
在不悖離申請專利範圍界定的發明之範圍下，從已作出的說明中，習於此技藝者可設計用於共振裝置的共振器之電子驅動電路的數種變異以及電子電路的致動方法。偵測元件也可為應變計。在這些條件中，由決定的電流橫越之可變電阻值可以界定電子電路中該質量的運動。

Claims (14)

  1. 一種用於微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路，該電子驅動電路連接至該共振裝置的至少一共振器，該共振器包含由彈簧及阻尼元件連接至該裝置的結構之質量、根據由該電子驅動電路供應的致動訊號而將該質量設定於在一方向上運動的致動元件、以及偵測元件，該偵測元件用於偵測在該電子驅動電路中處理的該質量的運動以使該移動質量的至少一振盪振幅位準適應，其中，該電子驅動電路包含轉換機構、比較機構、以及決定單元，該轉換機構連接至該偵測元件以供應關於該移動質量的該振盪之導數訊號，該比較機構用於比較該導數訊號的振幅位準與界定的參考位準，以用於供應振幅位準控制訊號，該決定單元連接至該轉換機構及該比較機構，以及配置成供應數位形式的致動訊號給該致動元件，該致動訊號是由根據該導數訊號及該控制訊號而配置及決定的長方形脈衝序列形成，以隨該界定的參考振幅之作用而增加或降低或維持該移動質量的該振盪振幅。
  2. 如申請專利範圍第1項之電子驅動電路，其中，該轉換機構是從該偵測元件接收偵測電流以及供應導數訊號之電流電壓轉換器，該導數訊號是正弦電壓訊號。
  3. 如申請專利範圍第2項之電子驅動電路，其中，該偵測元件是偵測電容器，該偵測電容器的第一電極連接至該移動質量及第二電極連接至該電流電壓轉換器，其中，該電流電壓轉換器包含放大器，該放大器的負輸入端 連接至該偵測電容器的第二電極，及正電極接收參考電壓，電阻器設置於該放大器的輸出端與該負輸入端之間，該放大器供應相對於該參考電壓之具有在該參考電壓之上的正交替及在該參考電壓的之下的負交替之正弦形式的該導數訊號。
  4. 如申請專利範圍第1項之電子驅動電路，其中，供應該導數訊號之該轉換機構的輸出端立即連接至在第一分支中的該決定單元，以及，其中，該比較機構配置在該轉換機構的輸出端與該決定單元之間的第二分支中。
  5. 如申請專利範圍第4項之電子驅動電路，其中，該比較機構包含振幅偵測器、及比較器，該振幅偵測器接收該導數訊號，在該振幅偵測器的輸出端之比較器用於比較該導數訊號的振幅與該界定的參考振幅以及供應位準控制訊號，該位準控制訊號取決於該導數訊號振幅與該界定的參考振幅之間的該比較。
  6. 如申請專利範圍第5項之電子驅動電路，其中，該振幅偵測器的輸出端連接至該比較器的負輸入端，而該比較器的正輸入端接收該界定的參考振幅，以致於假使該質量振盪振幅必須增加，則由該比較機構供應的該控制訊號的位準是在正弦形式的該導數訊號的正交替上，或是，假使該質量振盪振幅必須降低，則在該導數訊號的負交替中。
  7. 如申請專利範圍第5項之電子驅動電路，其中，該振幅偵測器是峰值偵測器或是低通濾波器跟隨在後的整 流元件。
  8. 如申請專利範圍第5項之電子驅動電路，其中，該比較機構又包含連接至該比較器的輸出端之校正濾波器，以供應該振幅位準控制訊號給該決定單元。
  9. 如申請專利範圍第1項之電子驅動電路，其中，該決定單元配置成供應設有長方形脈衝的數位致動訊號，該長方形脈衝係隨參考電壓、相對於該參考電壓的該正弦導數訊號、以及該振幅位準控制訊號之間的比較之作用而配置，假使該控制訊號的位準是在該參考電壓之上，則對於該導數訊號的各正交替，由該決定單元產生一或二長方形脈衝，而假使該控制訊號的位準是在該參考電壓之下時，則對於該導數訊號的各負交替，由該決定單元產生一或二長方形脈衝。
  10. 如申請專利範圍第9項之電子驅動電路，其中，該決定單元是邏輯單元，該決定單元包含第一輸入放大器、第二輸入放大器，該第一輸入放大器在負輸入端接收參考電壓以及在正輸入端接收相對於該參考電壓的導數訊號，該第二輸入放大器在負輸入端接收該振幅位準控制訊號以及在正輸入端接收該導數訊號，假使該導數訊號高於該參考電壓以及高於該控制訊號，則該第一及第二放大器的該輸出端處於1狀態，假使該導數訊號低於該參考電壓及該控制訊號，則處於0狀態，其中，該決定單元也包含第一及閘以及第二及閘，該第一及閘在第一輸入端從該第一放大器接收該輸出訊號以及在第二輸入端接收第一反相 器反相的該第二放大器的輸出訊號，以及，該第二及閘在第一輸入端從該第二放大器接收輸出訊號、以及在第二輸入端接收由第二反相器反相之來自該第一放大器的輸出訊號，以及，其中，該決定單元又包含或閘，用於在第一輸入端接收來自該第一及閘的輸出訊號以及在第二輸入端接收來自該第二及閘的輸出訊號，該或閘的輸出端連接至升壓元件，用於在該決定單元的輸出端供應致動訊號。
  11. 如申請專利範圍第1項之電子驅動電路，其中，該電路包含連接至乘法器的第一輸入端之啟動產生器，該乘法器的第二輸入端連接至該決定單元的的輸出端，該乘法器由切換訊號控制以致在將該質量設定於振盪之該電子驅動電路的初始致動階段中連接該啟動產生器至該致動元件，以及在該電子驅動電路的致動之後的後續階段中連接該決定單元。
  12. 如申請專利範圍第11項之電子驅動電路，其中，該產生器是RC型振盪器，用於供應振盪啟動訊號給該致動元件，該致動元件是致動電容器，該致動電容器的第一電極連接至該移動質量以及第二電極連接至該乘法器的輸出端。
  13. 一種用於致動如申請專利範圍第2項之微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路之致動方法，其中，該方法包含下述步驟：偵測該振盪質量的運動及經由連接至該共振器的該偵測元件的電流電壓轉換器而供應導數訊號， 比較相對於參考振幅的該導數訊號的振幅位準以供應振幅位準控制訊號，控制該決定單元以供應數位形式的該致動訊號給該致動元件，該決定單元是邏輯單元，其中，該致動訊號包括根據該導數訊號及該控制訊號而決定及配置的長方形脈衝系列，以隨該界定的參考振幅之作用而增加或降低或維持該移動質量的該振盪振幅，以及在該電子驅動電路中重複上述步驟，直到該移動質量的該振盪振幅隨該界定的參考振幅的作用而適應為止。
  14. 如申請專利範圍第13項之微機電系統類型之共振裝置的電子驅動電路之致動方法，其中，在該電子驅動電路的初始致動階段中，來自啟動產生器的振盪啟動訊號供應給該致動元件，以初始化該質量的振盪，以及，其中，在後續的階段中，該致動元件由來自該決定單元的該致動訊號致動。
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