Low-Power Elektronik für MEMS Mikrospiegel

Inhalt:
Diese Arbeit beschreibt eine integrierte elektronische Schaltung für einen piezoelektrisch (PZT) resonant angetriebenen Mikrospiegel. Im Vergleich zu anderen Antriebskonzepten ist der Leistungsverbrauch des Gesamtsystems deutlich geringer. Die Antriebsschaltung nutzt dabei den Vorteil der niedrigen Antriebsspannungen des PZT Spiegels und den bereits etablierten kapazitiven Antriebs- und Auswerteverfahren für geschlossene Regelkreise (closed-loop). Diese vorteilhafte Kombination schlägt sich in einem sehr geringen Leistungsverbrauch von kleiner 1 mW pro Antriebsachse nieder. Die Detektion der Bewegung der Spiegelplatte erfolgt mit differentiellen Kapazitäten die unterhalb der Spiegelplatte eingebettet sind. Das kapazitive Positionssignal der Spiegelplatte ist elektrisch einstellbar. Durch eine Vorspannung kann das Sensorsignal für eine hohe Präzision und genaue Detektion der Auslenkwinkel erhöht werden. Das hier vorgestellte Konzept ermöglicht die Implementierung von Systemen mit geringem Leistungsverbrauch und kleiner Baugröße.