一种自主激励静电式大直径MEMS微镜驱动器的制作方法

本技术涉及微镜，特别涉及一种自主激励静电式大直径mems微镜驱动器。

背景技术：

1、基于微机电系统(micro-electro-mechanicalsystem，mems)的微镜技术具有响应速度快、灵敏度高、稳定性强、工作寿命长、重量体积功耗小、重复性好等优势，被广泛应用于激光雷达领域。mems微镜需要激励信号对其进行驱动，一般有电磁驱动、热驱动、静电驱动和热驱动三种驱动方式，其中静电式驱动特点是采用高电压驱动，驱动信号一般为110v～200v之间的正弦波信号，驱动能力要求较低(驱动电流<1ma)，电路受工作温度、湿度等环境影响较小，一致性好。目前静电式驱动器一般采用fpga或cpu等控制器和数模转化器产生信号源，然后再通过高压放大电路放大输出，这种方式需要fpga或cpu等控制器配合使用才能实现，增加了产品的复杂度，且无法与mems微镜集成为独立的产品，存在一定的制约性。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，提供一种自主激励静电式大直径mems微镜驱动器。本实用新型的驱动信号通过自激方式产生，无需处理器控制即可产生控制信号直接对mems微镜进行驱动，使得mems微镜的结构精简。

2、本实用新型的技术方案：一种自主激励静电式大直径mems微镜驱动器，包括相连接的自激振荡电路和高压放大滤波电路；所述自激振荡电路包括正反馈电路，正反馈电路的输出端依次连接有选频网路和同向比例放大电路；所述高压放大滤波电路包括与同向比例放大电路相连接的高压放大电路，高压放大电路的输出端连接有高压滤波电路。

3、上述的自主激励静电式大直径mems微镜驱动器中，所述正反馈电路包括相并联的第一电阻r2和第一电容c2；所述选频网路包括相串联的第二电阻r1和第二电容c1；所述同向比例放大电路包括第一运算放大器、第三电阻r3、第四电阻r4和第五电阻r5，第一运算放大器的正向输入端与第一电阻r2和第二电阻r1相连，第一运算放大器的负向输入端与第三电阻r3和第四电阻r4相连，第一运算放大器的输出端与第五电阻r5和第二电容c1以及高压放大电路相连，第四电阻r4与第五电阻r5相连，第三电阻r3与第一电阻r2相连。

4、前述的自主激励静电式大直径mems微镜驱动器中，所述同向比例放大电路还包括与第五电阻r5相并联的第一保护二极管d2和第二保护二极管d3，且第一保护二极管d2和第二保护二极管d3的正负极连接方向相反。

5、前述的自主激励静电式大直径mems微镜驱动器中，所述高压放大电路包括第二运算放大器、第七电阻r7，所述高压滤波电路包括第六电阻r6和接地的第三电容c3，第二运算放大器的正向输入端与同向比例放大电路和第七电阻r7相连，第二运算放大器的负向输入端接地，第二运算放大器的输出端与第七电阻r7和第六电阻r6相连，第六电阻r6的另一端设有输出线路并与第三电容c3相连。

6、前述的自主激励静电式大直径mems微镜驱动器中，还包括与第二运算放大器相连的高压电源电路。

7、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

8、本实用新型包括相连接的自激振荡电路和高压放大滤波电路；所述自激振荡电路包括正反馈电路，正反馈电路的输出端依次连接有选频网路和同向比例放大电路；所述高压放大滤波电路包括与同向比例放大电路相连接的高压放大电路，高压放大电路的输出端连接有高压滤波电路，自激振荡电路的正反馈电路可以自激产生正弦波信号，选频网络对正弦波信号进行带通滤波，提高输出信号的信噪比，随后通过同向比例放大电路调节输出信号的幅度，高压放大电路对原本低压的正弦波信号进行放大使其成为mems微镜所需的高压正弦驱动信号，而高压滤波电路则滤除放大电路等带来的高频噪声信号，最终用作mems驱动器的输入源信号，无需使用fpga、cup等控制器及数模转换器，使得静电式mems微镜驱动器设计简化，占用体积空间小，使用便捷。

技术特征：

1.一种自主激励静电式大直径mems微镜驱动器，其特征在于：包括相连接的自激振荡电路(1)和高压放大滤波电路(2)；所述自激振荡电路(1)包括正反馈电路(3)，正反馈电路(3)的输出端依次连接有选频网路(4)和同向比例放大电路(5)；所述高压放大滤波电路(2)包括与同向比例放大电路(5)相连接的高压放大电路(6)，高压放大电路(6)的输出端连接有高压滤波电路(7)。

2.根据权利要求1所述的自主激励静电式大直径mems微镜驱动器，其特征在于：所述正反馈电路(3)包括相并联的第一电阻r2和第一电容c2；所述选频网路(4)包括相串联的第二电阻r1和第二电容c1；所述同向比例放大电路(5)包括第一运算放大器(8)、第三电阻r3、第四电阻r4和第五电阻r5，第一运算放大器(8)的正向输入端与第一电阻r2和第二电阻r1相连，第一运算放大器(8)的负向输入端与第三电阻r3和第四电阻r4相连，第一运算放大器(8)的输出端与第五电阻r5和第二电容c1以及高压放大电路(6)相连，第四电阻r4与第五电阻r5相连，第三电阻r3与第一电阻r2相连。

3.根据权利要求2所述的自主激励静电式大直径mems微镜驱动器，其特征在于：所述同向比例放大电路(5)还包括与第五电阻r5相并联的第一保护二极管d2和第二保护二极管d3，且第一保护二极管d2和第二保护二极管d3的正负极连接方向相反。

4.根据权利要求1所述的自主激励静电式大直径mems微镜驱动器，其特征在于：所述高压放大电路(6)包括第二运算放大器(9)、第七电阻r7，所述高压滤波电路(7)包括第六电阻r6和接地的第三电容c3，第二运算放大器(9)的正向输入端与同向比例放大电路(5)和第七电阻r7相连，第二运算放大器(9)的负向输入端接地，第二运算放大器(9)的输出端与第七电阻r7和第六电阻r6相连，第六电阻r6的另一端设有输出线路(10)并与第三电容c3相连。

5.根据权利要求4所述的自主激励静电式大直径mems微镜驱动器，其特征在于：还包括与第二运算放大器(9)相连的高压电源电路(11)。

技术总结
本技术公开了一种自主激励静电式大直径MEMS微镜驱动器，包括相连接的自激振荡电路(1)和高压放大滤波电路(2)；所述自激振荡电路(1)包括正反馈电路(3)，正反馈电路(3)的输出端依次连接有选频网路(4)和同向比例放大电路(5)；所述高压放大滤波电路(2)包括与同向比例放大电路(5)相连接的高压放大电路(6)，高压放大电路(6)的输出端连接有高压滤波电路(7)；本技术的驱动信号通过自激方式产生，无需处理器控制即可产生控制信号直接对MEMS微镜进行驱动，使得MEMS微镜的结构精简。

技术研发人员：杜检来,奚庆新,张德江
受保护的技术使用者：上海枢光科技有限公司
技术研发日：20230413
技术公布日：2024/1/12