專利名稱：控制裝置、微系統(tǒng)裝置和用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制裝置、一種微系統(tǒng)裝置和一種用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的方法。
背景技術(shù)：
一般而言，微系統(tǒng)、以下也稱作 MEMS(Micto-Electro-Mechanical-System 微機(jī)電系統(tǒng))包括一個(gè)或多個(gè)傳感器、微機(jī)械致動(dòng)器和所屬的控制電子裝置，這些集成在載體襯底或芯片上。集成的控制電子裝置通?；蛘呤褂镁€性驅(qū)動(dòng)器(Linear-Treiber)或者使用數(shù)字驅(qū)動(dòng)器(Digital-Treiber)。Veljko Milanovid在2009年3月25日的光纖通信展覽會(huì)及研討會(huì)(圣地亞哥、 加利福尼亞州)上發(fā)表的文章《Linearized Gimbal-Iess Two-Axis MEMS Mirros》描述了不使用萬(wàn)向懸掛裝置的兩軸MEMS掃描鏡。在那里描述的MEMS掃描鏡在低功率消耗下提供在兩個(gè)軸上在直至32°的角度范圍內(nèi)的快速掃描，其中，MEMS掃描鏡由于空間偏差而損失的光功率小于lmW。線性的驅(qū)動(dòng)器控制和可四象限尋址的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了 MEMS掃描鏡的近似線性的電壓-角度變化曲線。所描述的MEMS掃描鏡完全由硅單晶體制成，其作為襯底既用于 MEMS掃描鏡的電子組件也用于MEMS掃描鏡的機(jī)械組件。HiperScan有限責(zé)任公司(01109，德累斯頓，德國(guó))在2009年1月30日的媒體報(bào)道中描述了由小的硅芯片制成的、以基于MEMS的微系統(tǒng)為基礎(chǔ)的微掃描鏡。所描述的掃描鏡可以具有0. 5mm和3mm之間的直徑并且可在150Hz和32kHz之間的機(jī)械諧振頻率下在 16°至80°的光學(xué)范圍內(nèi)擺動(dòng)。作為用于微掃描鏡的控制電子裝置的控制電路使用數(shù)字控制的驅(qū)動(dòng)器電路。基于MEMS的微系統(tǒng)的微機(jī)械致動(dòng)器在其機(jī)械振動(dòng)譜中具有多個(gè)諧振位置——所謂的模式(Mode)，其可以通過(guò)相應(yīng)的電信號(hào)激勵(lì)。微機(jī)械致動(dòng)器的模式分為有用模式和干擾模式。干擾模式的激勵(lì)損害基于MEMS的微系統(tǒng)的功能。在機(jī)械方面，微機(jī)械致動(dòng)器是慣性的彈簧_質(zhì)量系統(tǒng)，其形成諧振子并且可以通過(guò)具有固定在其上的質(zhì)量塊的彈簧進(jìn)行建模。由于真實(shí)微機(jī)械致動(dòng)器的通常微梁 (Miniatur-Balken)形式的構(gòu)型以及由于其他偏差——例如系統(tǒng)的非線性，真實(shí)的微機(jī)械致動(dòng)器具有更多諧振位置。微機(jī)械致動(dòng)器的角頻率通過(guò)在頻率中出現(xiàn)的第一個(gè)模式定義。因此，原則上可以在一個(gè)或多個(gè)有用模式上諧振地運(yùn)行MEMS的微機(jī)械致動(dòng)器。微機(jī)械致動(dòng)器的諧振的高效控制的前提條件是，僅僅激勵(lì)所期望的有用模式或有用諧振位置并且不出現(xiàn)干擾模式。替代地，可以通過(guò)在機(jī)械上準(zhǔn)靜態(tài)的方式運(yùn)行MEMS。在這種運(yùn)行中， 不應(yīng)當(dāng)激勵(lì)微機(jī)械致動(dòng)器的各模式。在線性激勵(lì)中，通常準(zhǔn)靜態(tài)地運(yùn)行MEMS元件。在用于控制的集成線性驅(qū)動(dòng)器中，專用集成電路(ASIC)具有用于集成運(yùn)算放大器、調(diào)節(jié)器、電壓和電流參考電路、穩(wěn)定電容和其他電子單元的相對(duì)較大的面積。為了偏轉(zhuǎn)微機(jī)械致動(dòng)器而使用的信號(hào)形狀在ASIC中通常數(shù)字地存放在存儲(chǔ)器中或查找表LUT中。因此，使用線性驅(qū)動(dòng)器需要實(shí)現(xiàn)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，以便將經(jīng)量化的數(shù)字信號(hào)或單個(gè)值轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。因?yàn)閿?shù)/模轉(zhuǎn)換器的電流消耗和面積需求正比于信號(hào)帶寬和信號(hào)精度，所以MEMS 總系統(tǒng)由于所述實(shí)現(xiàn)而變得復(fù)雜且開銷較大，并且需要大的整體面積，并且具有高的功率消耗。此外，面積需求由于其他參考電路、驅(qū)動(dòng)器電路以及調(diào)節(jié)與控制電路而增大。通過(guò)簡(jiǎn)單示例可以認(rèn)識(shí)到，在ASIC中存在怎樣的復(fù)雜性，以便為致動(dòng)器提供所期望的信號(hào)。使用數(shù)字驅(qū)動(dòng)器更簡(jiǎn)單并且更節(jié)省空間。但為此在使用數(shù)字驅(qū)動(dòng)器時(shí)施加在MEMS 的微機(jī)械致動(dòng)器上的無(wú)功功率線性地隨著頻率f并且平方地隨著電壓增大，因?yàn)閷?duì)于具有電容C并且以電壓U控制的微機(jī)械致動(dòng)器的消耗的無(wú)功功率P有P = O. 5XU2XCXf如果如此確定數(shù)字末級(jí)的規(guī)模，使得其滿足對(duì)由其輸出的電流形狀在待提供的無(wú)功功率、帶寬和精度方面的高要求，則數(shù)字末級(jí)由于其高開銷的結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生集成時(shí)的較高面積需求以及集成電路的較高電流消耗。由于包含在用于控制的信號(hào)形狀中的高頻率，往往不期望地激勵(lì)致動(dòng)器的干擾模式，即使在微機(jī)械致動(dòng)器的純準(zhǔn)靜態(tài)運(yùn)行中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)一種具有權(quán)利要求1的特征的控制裝置，其被設(shè)計(jì)用于控制微機(jī)械致動(dòng)器，根據(jù)權(quán)利要求9所述的包括微機(jī)械致動(dòng)器的微系統(tǒng)裝置和根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于控制微機(jī)械裝置的方法。根據(jù)本發(fā)明，借助于限制裝置進(jìn)行用于控制和偏轉(zhuǎn)微機(jī)械致動(dòng)器的線性驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路之間的組合的利用，其中，使用控制裝置，其被設(shè)計(jì)用于控制微機(jī)械致動(dòng)器，所述微機(jī)械致動(dòng)器具有用于產(chǎn)生微機(jī)械致動(dòng)器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的可再充電的電容，所述控制裝置具有存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器具有查找表，所述查找表具有用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的信號(hào)形狀的預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)；所述控制裝置具有驅(qū)動(dòng)器電路，所述驅(qū)動(dòng)器電路具有用于處理所述預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)器電路控制單元、用于產(chǎn)生所述信號(hào)形狀的功率級(jí)和用于向所述微機(jī)械致動(dòng)器的可再充電的電容輸出與所述預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)相應(yīng)的信號(hào)形狀的輸出端。根據(jù)本發(fā)明的控制裝置還包括限制裝置，所述限制裝置設(shè)置在驅(qū)動(dòng)器電路的輸出端和微機(jī)械致動(dòng)器之間并且設(shè)計(jì)用于限制由驅(qū)動(dòng)器電路輸出的信號(hào)形狀的電壓擺幅 (Spanrumgshub)，所述信號(hào)形狀可用于通過(guò)對(duì)微機(jī)械致動(dòng)器的可再充電的電容進(jìn)行再充電來(lái)產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，其中，通過(guò)電壓擺幅的限制可降低微機(jī)械致動(dòng)器的功率消耗。本發(fā)明還涉及一種微系統(tǒng)裝置，其包括微機(jī)械致動(dòng)器，所述微機(jī)械致動(dòng)器具有用于產(chǎn)生所述微機(jī)械致動(dòng)器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的再充電的電容，所述微系統(tǒng)裝置具有存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器具有查找表，所述查找表具有用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的信號(hào)形狀的預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)，所述微系統(tǒng)裝置具有驅(qū)動(dòng)器電路，所述驅(qū)動(dòng)器電路具有用于處理所述預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)器電路控制單元、用于產(chǎn)生所述信號(hào)形狀的功率級(jí)和用于向所述微機(jī)械致動(dòng)器的可再充電的電容輸出與所述預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)相應(yīng)的信號(hào)形狀的輸出端。根據(jù)本發(fā)明的微系統(tǒng)裝置還包括限制裝置，所述限制裝置設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)器電路的輸出端和微機(jī)械致動(dòng)器之間并且被設(shè)計(jì)用于限制由所述驅(qū)動(dòng)器電路輸出的信號(hào)形狀的電壓擺幅，所述信號(hào)形狀可用于通過(guò)對(duì)微機(jī)械致動(dòng)器的可再充電的電容進(jìn)行再充電來(lái)產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，其中，通過(guò)電壓擺幅的限制可降低微機(jī)械致動(dòng)器的功率消耗。本發(fā)明還涉及一種用于控制微機(jī)械致動(dòng)器方法，所述微機(jī)械致動(dòng)器具有用于產(chǎn)生所述微機(jī)械致動(dòng)器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的可再充電的電容，其中，所述方法包括向所述微機(jī)械致動(dòng)器的可再充電的電容輸出信號(hào)形狀，其中，用于控制所述微機(jī)械致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器電路具有存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器具有查找表，所述查找表具有用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的信號(hào)形狀的預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)，所述驅(qū)動(dòng)器電路具有驅(qū)動(dòng)器電路控制單元、用于產(chǎn)生所述信號(hào)形狀的功率級(jí)和用于向所述微機(jī)械致動(dòng)器的可再充電的電容輸出與所述預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)相應(yīng)的信號(hào)形狀的輸出端。所述方法還包括限制所述微機(jī)械致動(dòng)器的功率消耗，其中，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)器電路的輸出端和微機(jī)械致動(dòng)器之間的限制裝置限制由所述驅(qū)動(dòng)器電路輸出的信號(hào)形狀的電壓擺幅，其中，所述信號(hào)形狀用于通過(guò)對(duì)微機(jī)械致動(dòng)器的可再充電的電容進(jìn)行再充電來(lái)產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本法明的優(yōu)點(diǎn)是由于MEMS的數(shù)字末級(jí)的專用集成電路的簡(jiǎn)單方案以及由于MEMS 總系統(tǒng)的低功率消耗的MEMS總系統(tǒng)的電路的低面積需求。消耗功率的降低通過(guò)使用在電路中使用的限制裝置實(shí)現(xiàn)，所述限制裝置設(shè)置在數(shù)字末級(jí)的輸出端和微機(jī)械致動(dòng)器之間。 限制裝置可以通過(guò)多種方法和不同的電路方案實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的構(gòu)思在于通過(guò)相應(yīng)地限制微機(jī)械致動(dòng)器的可再充電的電容上的最大電壓擺幅AUc的限制。最大電壓擺幅ΔUc在100V的供電電壓下通過(guò)使用限制裝置在正常情況下位于2V至IOV的范圍內(nèi)并且不再是100V。在微機(jī)械致動(dòng)器中產(chǎn)生的消耗功率可以通過(guò)由兩部分構(gòu)成的電容Caz^計(jì)算。第一部分根據(jù)小的最大電壓擺幅AUc和約80kHz的高的頻率ftt計(jì)算。第二部分根據(jù)電壓Uvdd和約60Hz的慢的頻率f.R計(jì)算。因此，具有混合運(yùn)行PgK3H^的總消耗功率比在使用數(shù)字驅(qū)動(dòng)器方案時(shí)小數(shù)量級(jí)。同樣，在根據(jù)本發(fā)明的混合運(yùn)行中，ASIC中的功率消耗與數(shù)字驅(qū)動(dòng)器中的消耗相當(dāng)并且遠(yuǎn)小于具有線性驅(qū)動(dòng)器的功率消耗。限制裝置被如此設(shè)計(jì)，使得微機(jī)械致動(dòng)器的控制電路的輸出端上的信號(hào)具有僅僅兩個(gè)頻率部分。第一頻率部分是頻率f.R，約60Hz，以所述頻率控制致動(dòng)器。如此設(shè)計(jì)第二頻率部分fft，約80kHz，使得微機(jī)械致動(dòng)器在所述頻率范圍內(nèi)不具有通過(guò)第二頻率部分激勵(lì)的干擾模式。微機(jī)械致動(dòng)器的質(zhì)量的慣性負(fù)責(zé)在機(jī)械偏轉(zhuǎn)時(shí)衰減頻率部分f ft。在從屬權(quán)利要求中可以看到本發(fā)明的相應(yīng)主題的有利擴(kuò)展方案和改進(jìn)方案。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的擴(kuò)展方案，所述控制裝置的限制裝置通過(guò)一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的歐姆電阻實(shí)現(xiàn)。例如，具有1ΜΩ或3ΜΩ的前置歐姆電阻用于限制在微機(jī)械致動(dòng)器上施加的電壓。根據(jù)另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案，所述控制裝置的限制裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)器電路的電流鏡電路實(shí)現(xiàn)。例如，電流鏡電路用作驅(qū)動(dòng)器電路的子電路，其能夠縮放并且因此受控制地限制流過(guò)微機(jī)械致動(dòng)器的電流。根據(jù)另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案，所述控制裝置的限制裝置通過(guò)簡(jiǎn)單的低通濾波器實(shí)現(xiàn)。根據(jù)另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案，限制裝置被設(shè)計(jì)用于限制在微機(jī)械致動(dòng)器上施加的信號(hào)形狀的電壓。根據(jù)另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案，限制裝置被設(shè)計(jì)用于限制在微機(jī)械致動(dòng)器上施加的信號(hào)形狀的電流。
根據(jù)另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案，驅(qū)動(dòng)器電路具有脈寬調(diào)制裝置，所述脈寬調(diào)制裝置產(chǎn)生用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的脈寬調(diào)制信號(hào)。根據(jù)另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案，驅(qū)動(dòng)器電路的脈寬調(diào)制設(shè)計(jì)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)，所述頻率范圍比微機(jī)械致動(dòng)器的機(jī)械諧振頻率高，使得微機(jī)械致動(dòng)器的慣性在脈寬調(diào)制的頻率范圍內(nèi)阻止微機(jī)械致動(dòng)器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。根據(jù)所述方法的另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案，借助于用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的脈寬調(diào)制控制所述控制裝置的驅(qū)動(dòng)器電路。根據(jù)所述方法的另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案，在一個(gè)頻率范圍內(nèi)運(yùn)行所述驅(qū)動(dòng)裝置的脈寬調(diào)制，所述頻率范圍比微機(jī)械致動(dòng)器的機(jī)械諧振頻率高，使得微機(jī)械致動(dòng)器的慣性在脈寬調(diào)制的頻率范圍內(nèi)阻止微機(jī)械致動(dòng)器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。


以下根據(jù)在示意圖中示出的實(shí)施例更詳細(xì)地闡述本發(fā)明。附圖示出圖1 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的具有限制裝置的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的微系統(tǒng)裝置的示意性電路框圖；圖2 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的具有前置電阻的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的微系統(tǒng)裝置的示意性電路框圖；圖3 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的具有電流鏡電路的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的微系統(tǒng)裝置的示意性電路框圖；圖4 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的具有級(jí)聯(lián)電流鏡電路的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的微系統(tǒng)裝置的示意性電路框圖；圖5 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的具有第一低通電路的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的微系統(tǒng)裝置的示意性電路框圖；圖6 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的具有第二低通電路的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的微系統(tǒng)裝置的示意性電路框圖；圖7 微機(jī)械致動(dòng)器的等效電路圖的示例性電路框圖；圖8 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的信號(hào)形狀的函數(shù)圖形；圖9 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的信號(hào)形狀的函數(shù)圖形；圖10 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的可靜電激勵(lì)的微機(jī)械致動(dòng)器的橫截面圖；圖11 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在進(jìn)行附圖的描述之前，以下首先解釋一些基本關(guān)系，以便可以清楚地描述在附圖中示出的實(shí)施例?；贛EMS的微系統(tǒng)的微機(jī)械致動(dòng)器可以建模為高歐姆的電阻和與其并聯(lián)設(shè)置的電容(_#，如以下在圖7的

中陳述的那樣。相對(duì)低歐姆的串聯(lián)電阻代表所有導(dǎo)線電阻。電容包括寄生電容和有用電容Ca_N。與微機(jī)械致動(dòng)器的機(jī)械偏轉(zhuǎn)具有直接關(guān)系的有用電容Csk^n往往小于寄生電容Csk^pij微機(jī)械致動(dòng)器的有用電容的值是動(dòng)態(tài)變化的并且尤其在微機(jī)械致動(dòng)器損壞的情況中下降到接近OF。與此無(wú)關(guān)地， 在電控制微機(jī)械致動(dòng)器時(shí)持續(xù)地對(duì)電容進(jìn)行再充電，并且因此電容產(chǎn)生由控制電路施加的無(wú)功功率Paz 。Caz^的典型值位于20pF至245pF的范圍內(nèi)。如果以動(dòng)態(tài)變化的信號(hào)控制微機(jī)械致動(dòng)器，則必須對(duì)總電容Csk^= 進(jìn)行再充電。微機(jī)械致動(dòng)器的無(wú)功功率Psk^如下確定P致動(dòng)器=U2 + R致動(dòng)器+0. 5XU2XFX (C致動(dòng)器n+C致動(dòng)器p)在使用線性驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制和偏轉(zhuǎn)微機(jī)械致動(dòng)器時(shí)，以例如60Hz的頻率fts和約100 伏特的電壓Uvdda對(duì)微機(jī)械致動(dòng)器的整個(gè)電容Caais——包括有用電容和寄生電容進(jìn)行再充電。在此，需要以下功率P致動(dòng)器-線性=Uvdda 丁 R致動(dòng)器+0. 5 X Uvdda Xf慢X (C致動(dòng)器n+C致動(dòng)器p)通過(guò)使用純數(shù)字驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生以下危險(xiǎn)激勵(lì)一個(gè)或多個(gè)干擾模式并且因此可能僅僅達(dá)到微機(jī)械制動(dòng)的不穩(wěn)定運(yùn)行。為了不激勵(lì)微機(jī)械致動(dòng)器的干擾模式，選擇例如脈寬調(diào)制PWM的調(diào)制或者次諧波方法作為微機(jī)械致動(dòng)器的幾乎無(wú)模式的頻率范圍內(nèi)的調(diào)制類型。 在脈寬調(diào)制中，電壓在兩個(gè)值之間以例如80kHz的高頻率轉(zhuǎn)換，其中，通過(guò)充分利用具有質(zhì)量的微機(jī)械致動(dòng)器的機(jī)械慣性避免微機(jī)械致動(dòng)器以所述高頻率￡^的運(yùn)動(dòng)。但這導(dǎo)致在微機(jī)械致動(dòng)器的電容上輸出的無(wú)功功率的提高和對(duì)數(shù)字驅(qū)動(dòng)器的末級(jí)的電路的陡度要求的提聞。P致動(dòng)器-數(shù)字=Uvdda2 — R致動(dòng)器+0. 5 X Uvdda2 X f快X (C致動(dòng)器N+C致動(dòng)器P) 在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或功能相同的元件。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的控制裝置1的示意性電路框圖?？刂蒲b置1包括驅(qū)動(dòng)器電路4和用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的限制裝置 8。微機(jī)械致動(dòng)器2例如實(shí)現(xiàn)為由二氧化硅或其他絕緣體制成的、獨(dú)立的、金屬化的微型簧片，具有施加在側(cè)面上的金屬電極，其中，通過(guò)在金屬電極上施加控制電壓通過(guò)靜電作用的力偏轉(zhuǎn)所述微型簧片。微機(jī)械致動(dòng)器2也可以實(shí)現(xiàn)為壓電晶體或者壓電陶瓷形式的壓電轉(zhuǎn)換器。通過(guò)在壓電轉(zhuǎn)換器的電極上產(chǎn)生的kV/m范圍內(nèi)的電場(chǎng)，在壓電晶體或壓電陶瓷的相應(yīng)大小時(shí)可以實(shí)現(xiàn)nm至ym范圍內(nèi)的長(zhǎng)度變化。在此，微機(jī)械致動(dòng)器2的機(jī)械調(diào)整運(yùn)動(dòng)可通過(guò)施加在壓電晶體上的電壓漸次地控制?？刂蒲b置1的驅(qū)動(dòng)器電路4例如通過(guò)驅(qū)動(dòng)器電路控制單元5和包括兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的功率級(jí)6實(shí)現(xiàn)并且還具有輸出端7，所述輸出端7輸出控制裝置1 的電壓信號(hào)US并且與控制裝置1的限制裝置8連接，以便控制微機(jī)械致動(dòng)器2。例如，在控制裝置1的一個(gè)實(shí)施方式中，查找表LT與驅(qū)動(dòng)器電路控制單元5連接，所述驅(qū)動(dòng)器電路控制單元通過(guò)兩個(gè)輸出端在功率級(jí)6的輸入側(cè)控制所述功率級(jí)6。功率級(jí)6在其輸出側(cè)與驅(qū)動(dòng)器電路4的輸出端7連接。控制裝置1在具有用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的信號(hào)形狀的預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)的查找表LT中具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所述預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)能夠計(jì)算用于微機(jī)械致動(dòng)器2的適當(dāng)?shù)男盘?hào)形狀和信號(hào)曲線。所述信號(hào)形狀和信號(hào)曲線以簡(jiǎn)單的方式通過(guò)驅(qū)動(dòng)器電路控制單元5和功率級(jí)6輸出。以信號(hào)曲線或信號(hào)形狀的數(shù)據(jù)點(diǎn)填充查找表LT，這些數(shù)據(jù)點(diǎn)通過(guò)驅(qū)動(dòng)器電路控制單元5施加，以便在考慮其諧振模式的情況下獲得微機(jī)械致動(dòng)器2的期望偏轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)器電路4的驅(qū)動(dòng)器電路控制單元5基于所存儲(chǔ)的查找表LT的數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)計(jì)算信號(hào)形狀?？刂蒲b置1的限制裝置8可以實(shí)現(xiàn)為電壓或電流限制器，并且用于調(diào)節(jié)或限制電流或電壓。作為限制裝置8例如也使用穩(wěn)定器電路，其將在微機(jī)械致動(dòng)器2上施加的電壓保持或限制到確定的最大電流。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的具有前置電阻的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的控制裝置1的示意性電路框圖。例如，控制裝置1的限制裝置8設(shè)計(jì)為歐姆電阻R 的形式，所述歐姆電阻一方面直接連接在驅(qū)動(dòng)器電路4的輸出端7上而另一方面連接在微機(jī)械致動(dòng)器2上。歐姆電阻R例如是具有1ΜΩ或3ΜΩ的額定值的歐姆電阻?？刂蒲b置1 的限制裝置8也可以通過(guò)使用具有不同額定值的多個(gè)電阻實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)器電路4例如包括驅(qū)動(dòng)器控制單元5和功率級(jí)6。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的具有電流鏡電路8b的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的控制裝置1的示意性電路框圖。簡(jiǎn)單的電流鏡電路8b例如由兩個(gè)晶體管、兩個(gè)雙極型晶體管或兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管12a和12b構(gòu)成。在第一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管12a中，漏極(Abfluss)和控制極彼此連接并且電短接。此外，在第一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管12a的漏極上連接有電壓源。如果源極-漏極電流流過(guò)第一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管12a，則產(chǎn)生控制極_源極電壓，其與源極_漏極電流相關(guān)聯(lián)。兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管12a和12b的控制極連接，從而在兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管12a和12b上施加相同的控制極-源極電壓。第二金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管12b在其漏極上與功率級(jí)6連接。第二金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 12b的源極-漏極電流同樣取決于共同的控制極_源極電壓，并且僅僅兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管12a和12b的輸出特征曲線的關(guān)系確定兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管12a和12b的相應(yīng)源極-漏極電流的關(guān)系。電流鏡例如用作電流控制電流源，也就是說(shuō)，在電流鏡電路8b的輸出端14上獲得在內(nèi)部流過(guò)第一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 12a的源極-漏極電流的恒定倍數(shù)。通過(guò)恒定的源極-漏極電流，電流鏡電路8b用作功率級(jí)16的恒流源并且因此用作控制裝置1的在電路技術(shù)上實(shí)現(xiàn)的限制裝置8，通過(guò)其向微機(jī)械致動(dòng)器2進(jìn)行恒定的功率輸出，而不存在運(yùn)行驅(qū)動(dòng)器電路單元5所在的頻率范圍的影響。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的具有級(jí)聯(lián)(Kaskode)電流鏡電路8c的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的控制裝置1的示意性電路框圖。級(jí)聯(lián)電流鏡電路8c包括具有兩個(gè)串聯(lián)的晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸入側(cè)和具有同樣兩個(gè)串聯(lián)的晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的輸出側(cè)。在簡(jiǎn)單的電流鏡中，如其在圖4中示出的那樣，由于兩個(gè)所使用的晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的有限輸出電阻，出現(xiàn)電流鏡電路的輸出電流與在晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管上施加的控制電壓的相關(guān)性的干擾影響。所述效應(yīng)可以通過(guò)在輸入側(cè)借助于添加另一晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的第一晶體管或第一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的級(jí)聯(lián)來(lái)降低。 此外，為了準(zhǔn)確地調(diào)整電路的工作點(diǎn)，在輸出側(cè)同樣在電路的電流路徑中添加一個(gè)晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。例如，級(jí)聯(lián)電流鏡電路8c由四個(gè)晶體管，四個(gè)雙極型晶體管或四個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管13a、13b、13c、13d構(gòu)成，其以兩個(gè)鏡像對(duì)稱設(shè)置的晶體管對(duì)構(gòu)成，其在輸入側(cè)包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管13a、13b的串聯(lián)對(duì)以及在輸出側(cè)包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管13c、13d的串聯(lián)對(duì)。相應(yīng)于簡(jiǎn)單的電流鏡電路8b的連接，在輸入側(cè)上的級(jí)聯(lián)電流鏡電路8c的情形中，在兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管13a和13b 中，漏極和控制極彼此連接并且電短路。通過(guò)在級(jí)聯(lián)電流鏡電路8c的輸入側(cè)和輸出側(cè)上相對(duì)置的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管13a和13c以及金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管13b和13d的控制極連接端子的連接，提高鏡像的電流特征的調(diào)整精度，并且由此提高恒流源在輸出端14上輸出的電流的調(diào)整精度，借助所述電流饋給微機(jī)械致動(dòng)器2。例如使用級(jí)聯(lián)電流鏡電路8c中的內(nèi)部電流源，以便以電流饋給級(jí)聯(lián)電流鏡電路8c的輸入側(cè)。例如，因此由內(nèi)部電流源提供參考電流， 通過(guò)所述參考電流級(jí)聯(lián)電流鏡電路8c導(dǎo)出輸出電流，所述輸出電流通過(guò)電路鏡電流8c的晶體管對(duì)13c和13d和輸出端14輸送給驅(qū)動(dòng)器電路4的功率級(jí)6。沒(méi)有提到的并且在圖4 中使用的附圖標(biāo)記已經(jīng)在圖2的描述中提及和描述。在此，電流鏡8b、8c可以實(shí)現(xiàn)為簡(jiǎn)單的電流鏡電路8b或?qū)崿F(xiàn)為級(jí)聯(lián)電流鏡電路Sc。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的具有第一低通電路9a的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的控制裝置1的示意性電路框圖。由具有電阻Rtp和電容器Ctp的、RC環(huán)節(jié)形式的電阻_電容器組合構(gòu)成的簡(jiǎn)單的低通電路9a例如是一階巴特沃斯濾波器并且作為限制裝置8連接在驅(qū)動(dòng)器電路4的輸出端7和微機(jī)械致動(dòng)器2之間。歐姆電阻Rtp例如是具有 IMΩ-100MΩ范圍內(nèi)的額定值的電阻。優(yōu)選地，歐姆電阻Rtp例如是具有IMΩ-3ΜΩ范圍內(nèi)的額定值的電阻。電容器Ctp例如是具有l(wèi)pF-1000pF范圍內(nèi)的額定值的電容器。優(yōu)選地， 電容器Ctp例如是具有約IOpF范圍內(nèi)的額定值的電容器。例如，組件Ctp和Rtp的額定值通過(guò)低通電路的期望臨界頻率預(yù)給定，其中，期望臨界頻率位于比第二頻率部分更高的頻率范圍內(nèi)。在圖5中使用的并且沒(méi)有提到的附圖標(biāo)記已經(jīng)在圖2的描述中提及和描述。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的具有第二低通電路9b的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的控制裝置1的示意性電路框圖。在第二低通電路9b中，由具有電阻Rl和電容器C1的電阻-電容器組合(RC環(huán)節(jié))構(gòu)成的簡(jiǎn)單的低通電路擴(kuò)展了在后連接的電阻R2。 第二低通電路9b用作驅(qū)動(dòng)器電路4的輸出端7和微機(jī)械致動(dòng)器2之間的限制裝置8。歐姆電阻Rl例如是具有IM Ω-100M Ω范圍內(nèi)的額定值的電阻。優(yōu)選地，歐姆電阻Rl例如是具有1ΜΩ-3ΜΩ范圍內(nèi)的額定值的歐姆電阻。電容器C1例如是具有l(wèi)pF-1000pF范圍內(nèi)的額定值的電容器。優(yōu)選地，電容器C1例如是具有約IOpF范圍內(nèi)的額定值的電容器。歐姆電阻R2例如是具有IkQ-IOOOkQ范圍內(nèi)的額定值的電阻。優(yōu)選地，歐姆電阻R2例如是具有 100kΩ-500kΩ范圍內(nèi)的額定值的歐姆電阻。例如，組件C1和Rl的額定值通過(guò)低通電路的期望臨界頻率預(yù)給定，其中，所述期望臨界頻率例如位于比第二頻率部分更高的頻率范圍內(nèi)。在圖6中使用的并且沒(méi)有提到的附圖標(biāo)記已經(jīng)在圖2的描述中提及和描述。圖7示出微機(jī)械致動(dòng)器2的等效電路圖的示例性結(jié)構(gòu)。等效電路圖借助虛擬的電子部件描述微機(jī)械致動(dòng)器2的電特性。由控制裝置Ia通過(guò)線路電子地控制的MEMS的微機(jī)械致動(dòng)器2可以示例性地描述為由高歐姆電阻R_#、電容Csk^p和電容構(gòu)成的并聯(lián)電路。串聯(lián)電阻代表線路的出現(xiàn)的導(dǎo)線電阻并且通常是低歐姆的。寄生電容Csk^ ρ和有用電容可以組合成總電容Cgra^與微機(jī)械致動(dòng)器2的機(jī)械偏轉(zhuǎn)具有直接關(guān)系的有用電容Csk^n往往小于寄生電容(_■。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的信號(hào)形狀US的函數(shù)圖形。在橫坐標(biāo)軸上記錄如通過(guò)l/f.fS說(shuō)明的時(shí)間。在縱坐標(biāo)軸上記錄在微機(jī)械致動(dòng)器2上施加的電壓。函數(shù)圖形給出兩個(gè)變量——時(shí)間和電壓之間的函數(shù)關(guān)系并且以其時(shí)間變化曲線示出在通過(guò)限制裝置8限制的第一值的情況下的信號(hào)形狀US。在信號(hào)形狀US 中出現(xiàn)并且在微機(jī)械致動(dòng)器2上施加的、持續(xù)出現(xiàn)的電壓擺幅通過(guò)參數(shù)AUc描述。圖9示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的信號(hào)形狀US 的函數(shù)圖形。在橫坐標(biāo)軸上記錄如通過(guò)l/f.fS說(shuō)明的時(shí)間。在縱坐標(biāo)軸上記錄在微機(jī)械致動(dòng)器2上施加的電壓。函數(shù)圖形以其時(shí)間變化曲線示出在通過(guò)限制裝置8限制的第二值的情況下的信號(hào)形狀US，其中，電壓擺幅AUc通過(guò)電壓限制的第二值的衰減高于電壓擺幅AUc 通過(guò)電壓限制的第一值的衰減。圖10示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的可靜電激勵(lì)的微機(jī)械致動(dòng)器2的橫截面圖。微機(jī)械致動(dòng)器2例如在結(jié)構(gòu)中由固定在襯底上或晶片上的簧片形成。作為簧片的形狀變化，所述結(jié)構(gòu)僅僅允許簧片的彎曲。此外，所述結(jié)構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)在間隔僅僅幾毫米的兩個(gè)平行板的裝置中，其中，這些板中的一個(gè)固定地鎖止而另一個(gè)板可彎曲地或柔性地支承。 通過(guò)在兩個(gè)金屬電極15a、15b上施加電壓，柔性的簧片由剛性的、施加在襯底上的電極吸引。因此，所施加的電壓導(dǎo)致微機(jī)械的簧片的相應(yīng)偏轉(zhuǎn)。圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的用于控制微機(jī)械致動(dòng)器2的方法的流程圖。所述方法包括向微機(jī)械致動(dòng)器2的可再充電的電容輸出A信號(hào)形狀US，以及通過(guò)所輸出的信號(hào)形狀US的電流和/或電壓限制來(lái)限制B微機(jī)械致動(dòng)器2的功率消耗。
權(quán)利要求
1.控制裝置(1)，所述控制裝置被設(shè)計(jì)用于控制微機(jī)械致動(dòng)器O)，所述微機(jī)械致動(dòng)器具有用于產(chǎn)生所述微機(jī)械致動(dòng)器O)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的可再充電的電容，所述控制裝置具有存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器具有查找表(LT)，所述查找表具有信號(hào)形狀(UQ的預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)，所述信號(hào)形狀用于控制所述微機(jī)械致動(dòng)器O)；具有驅(qū)動(dòng)器電路，所述驅(qū)動(dòng)器電路具有用于處理所述預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)器電路控制單元(5)、用于產(chǎn)生所述信號(hào)形狀(US)的功率級(jí)(6)和用于向所述微機(jī)械致動(dòng)器 (2)的可再充電的電容輸出與所述預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)相應(yīng)的信號(hào)形狀(US)的輸出端(7)；以及具有限制裝置(8)，所述限制裝置設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)器電路(4)的輸出端(7)和所述微機(jī)械致動(dòng)器( 之間并且被設(shè)計(jì)用于限制由所述驅(qū)動(dòng)器電路(4)輸出的信號(hào)形狀(UQ的電壓擺幅，所述信號(hào)形狀能夠用于通過(guò)對(duì)所述微機(jī)械致動(dòng)器O)的可再充電的電容進(jìn)行再充電來(lái)產(chǎn)生所述機(jī)械運(yùn)動(dòng)，其中，通過(guò)所述電壓擺幅的限制可降低所述微機(jī)械致動(dòng)器O)的功率消耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述限制裝置(8)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的歐姆電阻實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述限制裝置(8)通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)器電路(4)的電流鏡(8b,8c)實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述限制裝置(8)通過(guò)低通濾波器實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的控制裝置，其特征在于，所述限制裝置(8)被設(shè)計(jì)用于限制在所述微機(jī)械致動(dòng)器( 上施加的信號(hào)形狀(UQ的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的控制裝置，其特征在于，所述限制裝置(8)被設(shè)計(jì)用于限制在所述微機(jī)械致動(dòng)器( 上施加的信號(hào)形狀(UQ的電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器電路(4) 具有脈寬調(diào)制裝置，所述脈寬調(diào)制裝置產(chǎn)生用于控制所述微機(jī)械致動(dòng)器O)的脈寬調(diào)制信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器電路(4)的脈寬調(diào)制裝置被設(shè)計(jì)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)，所述頻率范圍比所述微機(jī)械致動(dòng)器O)的機(jī)械諧振頻率高，使得在脈寬調(diào)制的頻率范圍內(nèi)所述微機(jī)械致動(dòng)器( 的慣性阻止所述微機(jī)械致動(dòng)器( 的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
9.微系統(tǒng)裝置(3)，其包括微機(jī)械致動(dòng)器O)，所述微機(jī)械致動(dòng)器具有用于產(chǎn)生所述微機(jī)械致動(dòng)器O)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的可再充電的電容，所述微系統(tǒng)裝置具有存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器具有查找表(LT)，所述查找表具有信號(hào)形狀(UQ的預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)，所述信號(hào)形狀用于控制所述微機(jī)械致動(dòng)器O)；具有驅(qū)動(dòng)器電路，所述驅(qū)動(dòng)器電路具有用于處理所述預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)器電路控制單元(5)、用于產(chǎn)生所述信號(hào)形狀(US)的功率級(jí)(6)和用于向所述微機(jī)械致動(dòng)器 (2)的可再充電的電容輸出與所述預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)相應(yīng)的信號(hào)形狀(US)的輸出端(7)；以及具有限制裝置(8)，所述限制裝置設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)器電路(4)的輸出端(7)和所述微機(jī)械致動(dòng)器( 之間并且被設(shè)計(jì)用于限制由所述驅(qū)動(dòng)器電路(4)輸出的信號(hào)形狀(UQ的電壓擺幅，所述信號(hào)形狀能夠用于通過(guò)對(duì)所述微機(jī)械致動(dòng)器O)的可再充電的電容進(jìn)行再充電來(lái)產(chǎn)生所述機(jī)械運(yùn)動(dòng)，其中，通過(guò)所述電壓擺幅的限制降低所述微機(jī)械致動(dòng)器O)的功率消耗。
10.用于控制微機(jī)械致動(dòng)器O)的方法，所述微機(jī)械致動(dòng)器具有用于產(chǎn)生所述微機(jī)械致動(dòng)器O)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的可再充電的電容，所述方法包括以下步驟向所述微機(jī)械致動(dòng)器(2)的可再充電的電容輸出(A)信號(hào)形狀(US)，其中，用于控制所述微機(jī)械致動(dòng)器( 的驅(qū)動(dòng)器電路(4)具有存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器具有查找表(LT)，所述查找表具有信號(hào)形狀(UQ的預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)，所述信號(hào)形狀用于控制所述微機(jī)械致動(dòng)器0)， 所述驅(qū)動(dòng)器電路(4)具有驅(qū)動(dòng)器電路控制單元(5)、用于產(chǎn)生所述信號(hào)形狀(UQ的功率級(jí) (6)和用于向所述微機(jī)械致動(dòng)器O)的可再充電的電容輸出與所述預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)相應(yīng)的信號(hào)形狀(US)的輸出端(7)；以及限制(B)所述微機(jī)械致動(dòng)器( 的功率消耗，其中，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)器電路(4)的輸出端⑵和所述微機(jī)械致動(dòng)器(2)之間的限制裝置⑶限制由所述驅(qū)動(dòng)器電路⑷輸出的信號(hào)形狀(UQ的電壓擺幅，其中，所述信號(hào)形狀(UQ可用于通過(guò)對(duì)所述微機(jī)械致動(dòng)器(2)的可再充電的電容進(jìn)行再充電來(lái)產(chǎn)生所述機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，借助于用于控制所述微機(jī)械致動(dòng)器(2) 的脈寬調(diào)制來(lái)控制所述驅(qū)動(dòng)器電路G)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，在一個(gè)頻率范圍內(nèi)運(yùn)行所述驅(qū)動(dòng)器電路(4)的脈寬調(diào)制裝置，所述頻率范圍比所述微機(jī)械致動(dòng)器( 的機(jī)械諧振頻率高，使得在所述脈寬調(diào)制的頻率范圍內(nèi)所述微機(jī)械致動(dòng)器O)的慣性阻止所述微機(jī)械致動(dòng)器(2) 的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的方法、控制裝置和微系統(tǒng)裝置，微機(jī)械致動(dòng)器具有用于產(chǎn)生微機(jī)械致動(dòng)器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的可再充電的電容具有存儲(chǔ)器，其具有查找表，查找表具有用于控制微機(jī)械致動(dòng)器的信號(hào)形狀的預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)；具有驅(qū)動(dòng)器電路，其具有用于處理預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)器電路控制單元、用于產(chǎn)生信號(hào)形狀的功率級(jí)和用于向微機(jī)械致動(dòng)器的可再充電的電容輸出與預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)相應(yīng)的信號(hào)形狀的輸出端；以及具有限制裝置，其設(shè)置在驅(qū)動(dòng)器電路的輸出端和微機(jī)械致動(dòng)器之間并且設(shè)計(jì)用于限制由驅(qū)動(dòng)器電路輸出的信號(hào)形狀的電壓擺幅，信號(hào)形狀可用于通過(guò)對(duì)微機(jī)械致動(dòng)器的可再充電的電容進(jìn)行再充電來(lái)產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，其中通過(guò)電壓擺幅的限制可降低微機(jī)械致動(dòng)器的功率消耗。
文檔編號(hào)H02N2/06GK102447419SQ20111030523
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月7日
發(fā)明者A·文茨勒, M·L·A·迪布斯 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司