单晶硅微机械谐振子的非线性决定了谐振结构的振动能量存储能力,直接影响到由微机械谐振子构成的振荡器的性能,因此需要对微机械谐振结构中的非线性效应进行研究。文献和我们的研究工作表明,体声波模态谐振结构中不但存在类似于杜芬谐振子的非线性幅频特性,而且还会存在类似于振动碰撞系统中的幅值饱和特性。本课题拟基于非线性振动碰撞模型和体声波模态的非线性耦合振动模型两种假设,通过对体声波模态谐振子的结构设计和振动特性表征,探索在高阶椭圆体声波模态振动下幅值饱和特性的产生机理。同时,我们提出利用幅值饱和效应简化微机械谐振子振荡器中放大器增益的自动控制电路设计,并研究该非线性效应对频率稳定性等振荡器性能的影响。该课题的研究不但可以加深对微机械谐振子中非线性效应的理解,而且为研究新型微机械振荡器奠定理论和实践基础。
英文主题词MEMS;Resonator;Oscillator;Nonlinearity;