具有振荡质量块的微机电装置和控制该装置的方法

摘要

本发明提供了具有振荡质量块的微机电装置和控制该装置的方法。该微机电装置，包括主体(2a)、弹性地连接到该主体(6；106)并可按照一自由度运动的运动质量块(2b)和驱动装置(6)，其耦合到该运动质量块(2b)并被构造为在常规工作模式下保持运动质量块(2b)以稳定的工作频率(ωD)振荡。此外微机电装置还包括启动装置(7、8、10)，其可在启动工作模式下被激活并被构造为比较与运动质量块(2b)的振荡关联的第一信号(CKA)的当前振荡频率(ωA)和参考频率(ωR)，并基于该当前振荡频率(ωA)和参考频率(ωR)的比较判定是否向运动质量块(2b)提供加力信号包(VF)，从而将能量传递到运动质量块(2b)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有振荡质量块的微机电装置和一种控制具有振荡质量块的微机电装置的方法。

背景技术

众所周知，微机电系统(MEMS)的应用已经日益延伸到各个技术领域并且特别在为宽范围应用提供惯性传感器、微集成陀螺仪和机电振荡器方面已经产生了令人鼓舞的效果。

这种类型的MEMS系统通常基于微机电结构，这种结构包含至少一个依靠弹簧连接到固定体(定子)并可按照预设的自由度相对于定子运动的质量块。运动质量块和定子通过多个各自的梳指状的且相互面对的电极电容性地耦合，从而形成电容器。运动质量块例如由于外部应力导致的相对定子的运动，更改了电容器的电容量；由此可能追溯到运动质量块相对固定体的相对位移和由此施加的力。替代地，通过提供适当的偏置电压，可在运动质量块上施加一个静电力以将它设在运动状态。此外，为了提供机电振荡器，MEMS惯性结构的频率响应被利用，该频率响应典型地是具有一个谐振频率的二阶低通型。

MEMS陀螺仪具有更复杂的机电机构，其包括两个可相对定子运动并彼此耦合的质量块，从而具有相对的自由度。这两个运动质量块均电容性地耦合到定子。质量块中的一个专门用于驱动并保持在按谐振频率的振荡中。另一个质量块被带入(平移的或旋转的)振荡运动中，并且，在微结构相对于预定的陀螺仪轴以角速度旋转的情况下，受到与角速度自身成比例的科里奥利(Coriolis)力。实际上，被驱动质量块与驱动质量块同样地通过电极电容性地耦合到固定体，作为加速计工作，其使得能够检测科里奥利力和加速度，并因此使追溯到角速度变为可能。

在陀螺仪中，如在其他装置中一样，量的转换需要运动质量块或运动质量块的系统维持在给定频率的振荡状态。显然地，一旦装置开启(上电)或脱离低消耗(断电)配置，在运动质量块或运动质量块的系统到达振荡的稳定状态之前启动瞬变是不可避免的。

在启动瞬变中，振荡运动通过启动元件施加，其通常以预定持续时间的脉冲列的形式提供足以到达额定工作频率的固定量的能量。一旦瞬变消失，启动元件被去激活，而振荡通过保证正常工作的装置来维持。

然而，已知的方案必须有相当长的启动时间。事实上必须考虑安全裕度来确定瞬变的持续时间以避免装置不能到达额定频率的稳定振荡状态。

另一方面，如果提供的能量过多，振荡的幅度被证明过大并引起运动质量块或运动质量块的系统与固定结构的碰撞。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有振荡质量块的微机电装置和用于控制具有振荡质量块的微机电装置的方法，其能够使所述的缺陷能被克服，并且特别地，减小启动瞬变和运动结构和固定结构之间碰撞的风险。

根据本发明，一种微机电装置包括：

主体；

运动质量块，弹性地连接到该主体并可按照一自由度相对于该主体振荡地运动；

驱动装置，其耦合到该运动质量块从而形成微机电环并被构造为在常规工作模式下保持运动质量块以稳定的工作频率振荡；

其特征在于可在启动工作模式下被激活的启动装置，并且该启动装置被构造为将与运动质量块的振荡关联的第一信号的当前振荡频率与参考频率比较并基于当前振荡频率和参考频率之间的比较判定是否向运动质量块提供加力信号包，从而将能量传递到运动质量块。

一种用于控制具有主体和运动质量块的微机电装置的方法，运动质量块弹性地连接到该主体并可相对于该主体按照一自由度运动；

该方法包括：

将与运动质量块的振荡关联的第一信号的当前振荡频率与参考频率比较；和

基于该当前振荡频率和参考频率的比较判定是否向运动质量块提供加力信号包，从而将能量传递到运动质量块。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在完全以非限制示例的方式并参考附图描述本发明的一些实施例，其中：

-图1是根据本发明的第一个实施例的微机电装置的简化结构图；

-图2是根据本发明的一个实施例的关于由图1的装置执行的方法的流程图；

-图3是根据本发明的另一个实施例的微机电陀螺仪的简化结构图；

-图4是图3的陀螺仪的一个级的更详细的结构图；

-图5是图4的级中的第一元件级的更详细的结构图；

-图6显示了关于图3的陀螺仪中所使用的量的曲线图；

-图7是图4的级中的第二元件级的更详细的结构图；和

-图8是根据本发明的一个实施例的并入微机电装置的电子系统的简化结构图。

具体实施方式

图1示意性地阐述了一般化的振荡微机电装置，其作为一个整体被标记为参考数字1。例如，装置1可以是能用于电信的机电振荡器或别的具有力反馈读取的惯性传感器。

装置1包括微结构2和连接到微结构2以形成振荡机电环5的驱动装置3。更详细地，微结构2包括主体或定子2a和弹性地连接到定子2a的运动质量块2b，从而能够按照一自由度关于平衡位置振荡。

驱动装置3包括驱动级6、振荡器7、启动级8和加力级10。

驱动级6耦合到运动质量块2b，例如通过电容耦合，并被构造为检测运动质量块2b的位移和用于在常规工作模式下提供反馈驱动信号V_FBD。作为与运动质量块2b耦合的结果，反馈驱动信号V_FBD施加设计为维持运动质量块2b自身以稳定工作频率ω_D振荡的静电力。此外，驱动级6产生具有当前频率ω_A的当前时钟信号CK_A，当前频率ω_A在稳定状态条件下与工作频率ω_D一致。

振荡器7提供参考时钟信号CK_R，该参考时钟信号CK_R与微机电环5的振荡不同步并被校准在接近机电环5的额定工作频率的参考频率ω_R。

启动级8和加力级10可在特定工作条件下选择性地被激活，在该特定工作条件下还未到达运动质量块2b的稳态振荡。特别地，一旦装置1开启(上电)并退出节能配置(退出断电)，启动级8和加力级10可被激活。

启动级8连接到驱动装置6以接收当前时钟信号CK_A并被构造为基于当前时钟信号CK_A的频率(当前频率ω_A)和参考频率ω_R之间的比较选择性激活和去激活加力级10。特别地，启动级8产生使能信号S_E，其当当前时钟信号CK_A的频率落到在参考频率ω_R附近的可接受的间隔I中时具有不激活(逻辑)值，反之具有激活(逻辑)值。在一个实施例中，可接受的间隔I通过I＝ω_R+X％给出，例如X＝10；然而，间隔I甚至能不关于参考频率ω_R对称。启动级8又可以响应于上电信号POR或退出断电信号PD的各自的激活值被激活。

加力级10可通过启动开关11、12连接在驱动级6的输出和微结构2的驱动输入之间。旁路开关13使得能够直接将驱动装置6的输出与微结构2的驱动输入连接，从而将加力级10排除在外。特别地，启动开关11、12由启动级8所提供的促动信号S_C控制，然而旁路开关13由负促动信号S_CN控制。

加力级10通过使能信号S_E由启动级8控制并被构造为施加加力信号包V_F，在这个例子中是电压，到运动质量块2b(在其他实施例中，加力信号可是电荷包或电流)。这里和下面，“加力信号包”通常意指可施加到运动质量块2b以在其上产生力并具有振荡器7的频率和受控持续时间的正弦信号或脉冲序列。每一个加力信号包V_F的持续时间(实际上，正弦信号持续时间或脉冲的数量)和它们的幅值决定了传递到运动质量块2b上的总能量。加力信号包V_F以这样的方式限定：由每一个包传递到运动质量块2b的能量小于以从平衡状态启动将运动质量块送到具有工作频率ω_D的稳定振荡所需的能量。

当装置1被启动或当复原常规工作模式时，运动质量块2b静止或在具有减小的振荡幅值的运动下。后一可能发生的事件例如在短暂中止之后从节能模式退出，从而运动质量块2b的停止的瞬变仍未消失的情况下出现。以已知的方式将上电信号和从断电退出的信号PD之间的一个设置为激活状态，并且启动装置8被启动并执行以下参考图2描述的程序。

最初，启动级8通过将使能信号S_E设置为激活值来激活加力级10。响应于激活状态，加力级10向运动质量块2b提供加力信号包V_F，其增加了振荡的幅值(方框50)。

当提供了加力信号包V_F时，启动级8测量当前时钟信号CK_A的当前频率ω_A，其显示了微机电环5的振荡幅度；并将该幅度与可接受的间隔I比较(方框55)。

如果当前时钟信号CK_A的当前频率ω_A落到可接受的间隔I的外部(方框55的输出为否)，预先复位的计数器COUNT递增(方框60)。实际上，然后启动级8基于当前频率ω_A和参考频率ω_R的比较决定是继续还是停止应用加力信号包V_F。

如果计数器COUNT已经到达编程的阈值TH(方框65的输出为是)，启动级8产生中断信号INT，并且启动程序被停止(方框70)。如果，替代地，仍未到达阈值TH，则加力级10通过启动级8保持激活，向运动质量块2b提供新的加力信号包V_F，其进行加速(方框50)。

当当前时钟信号CK_A的当前频率ω_A落到可接受间隔I中(方框55的输出为是)，则启动级8终止启动程序(方框75)。

这样，启动步骤的持续时间适合于装置1和当前工作条件的特定特性。因此，一方面，启动和复原常规工作模式的时间被缩短。当前时钟信号CK_A的振荡频率一旦充分接近参考频率ω_R，加力信号包V_F事实上就能被停止，这是因为驱动级6处于自发地承受振荡的状态。在当运动质量块2b仍没停止且存在残余振荡时从低消耗状态退出时该优点是特别明显的。在此情况下，为了复原常规振荡状态，传递较少能量给运动质量块2就足够了。

另一方面，因为当到达额定振荡状态时向运动质量块2b进行的能量传递及时被终止，运动质量块2b和定子2a之间的碰撞的风险被消除。这样，避免了临界幅度的振荡。

图3显示了本发明的一个实施例，其中微机电陀螺仪100包括由半导体材料制成的微结构102、驱动装置103和感测装置105。

微结构102由半导体材料制成并包括固定结构106、驱动质量块107和至少一个感测质量块108。因为简化的原因，在这里描述的实施例中，将参考单轴陀螺仪的情况，其中仅呈现一个感测质量块108。然而，下面的描述也可应用到多轴陀螺仪的例子中，其包括两个或多个用于检测按照各自独立的轴的旋转的感测质量块。

驱动质量块107通过悬架(未示出)弹性连接到固定结构106，以能够依照平移的或旋转的自由度关于平衡位置振荡。

感测质量块108机械耦合到驱动质量块107以依照驱动质量块107自身的自由度被驱动运动。此外，感测质量块108弹性连接到驱动质量块107从而以各自另外的平移的或旋转的自由度关于驱动质量块107自身进行振荡。特别地，在这里描述的实施例中，驱动质量块107可线性地沿驱动轴X运动，同时感测质量块108可关于驱动质量块107依照垂直于驱动轴X的感测轴Y运动。然而，可以理解的是自由度所允许的运动的类型(平移的或旋转的)和驱动和感测轴的布置，可根据陀螺仪的类型改变。此外，提到驱动质量块107和感测质量块108的运动时，按照这些质量块由各自的自由度所允许的运动分别是平移还是旋转运动，“依照轴”和“按照轴”的表达将用于指示沿轴的运动或绕轴的运动。同样的方式，“依照自由度”和“按照自由度”将用于指示由自由度自身所允许的平移或旋转运动。

此外，驱动质量块107(具有感测质量块108)连接到固定结构106，从而限定了具有一个谐振频率(依照驱动轴X)的谐振机械系统。

如图3中图例阐述的那样，驱动质量块107通过电容性驱动单元110和电容性反馈感测单元112电容性地耦合到固定结构106。电容性耦合是差分类型的且通过驱动质量块107相对于固定结构106的相对位置来确定的。特别地，电容性驱动单元110和电容性反馈感测单元112分别通过驱动端113和反馈感测端114可从微结构102的外部访问。

感测质量块108通过电容性信号感测单元115电容性地耦合到固定结构106，通过信号感测端116可从外部访问。还是在这个例子中，电容性耦合是差分类型的并且由感测质量块108相对于固定结构106的相对位置确定。

作为例子，但不是必需的，微结构102可根据欧洲专利EP-A-1253399中对单轴陀螺仪的描述获得。多轴陀螺仪的微结构可以这样获得，例如，根据在欧洲公开专利申请No.EP-A-100832841和相应的U.S.公开专利申请No.US 2007/0214883A1中的详细描述。

驱动装置103连接到驱动端113和微结构102的反馈感测端114，从而与驱动质量块107一起形成微机电环119。构造驱动装置103从而在接近由连接到固定结构106的驱动质量块107(带感测质量块108)所限定的机械系统的谐振频率的驱动频率ω_D下维持微机电环119振荡。

感测装置105连接到感测端116并将指示感测质量块108的位移的信号转换成指示微结构102的旋转速度的输出信号S_OUT。

更详细地，驱动装置103包括读取和滤波级120、可变增益放大器121、振荡器123、比较器125、锁相环(PLL)电路126、控制器127、启动级130和加力级131。

读取和滤波级120连接到微结构102的反馈感测端114并提供指示驱动质量块107的振荡状态的第一反馈信号V_FB1。特别地，第一反馈信号V_FB1指示了驱动质量块107的速度。在不同的实施例中，第一反馈信号V_FB1指示了驱动质量块107的位置。此外，读取和滤波级120控制第一反馈信号V_FB1的相位，从而确保微机电环119的相位上的振荡条件。

可变增益放大器121耦合到读取和滤波级120以接收第一反馈信号V_FB1并通过旁路开关128可选择地连接到微结构102的反馈感测端114(有效地，两个连接线和用于每个连接线的旁路开关128设置于可变增益放大器121和反馈感测端114之间；由于简化的原因，图3显示了一条复合线仅带一个开关)。

振荡器123连接到启动级130以提供参考时钟信号CK_R，其是恒定的并独立于驱动质量块107的振荡频率。特别地，参考时钟信号CK_R具有校准在参考频率ω_R的频率。

比较器125耦合到读取和滤波级120以接收第一反馈信号V_FB1并被构造为检测输入的过零点时刻。实际上，比较器125的输出连接到PLL电路126和启动级130，提供固有时钟信号CK_N，其在稳定状态条件下与驱动质量块107的振荡同步(在频率和相位上)。

PLL电路126从比较器125接收固有时钟信号CK_N。PLL电路126的一个输出连接到控制器127的时钟输入127a并提供相对于固有时钟信号CK_N相位偏移90°的时钟信号CK₉₀。实际上，时钟信号CK₉₀在第一反馈信号V_FB1的峰值出现时转变。

控制器127，例如PI或PID控制器，接收第一反馈信号V_FB1和时钟信号CK₉₀并通过控制信号V_C控制可变增益放大器121的增益，从而确保微机电环119幅度上的振荡状态。

启动级130可响应于上电信号POR或退出断电的信号PD的选择性的激活值选择性地被激活。当被激活时，启动级130通过选择性的使能信号PD_PLL禁用PLL电路并通过启动信号S_ST控制加力级131，如下文所述。

加力级131通过受启动级130所提供的促动信号S_C控制的启动开关133、134可连接在可变增益放大器121的输出和微结构102的驱动端113之间。旁路开关128(由负促动信号S_CN控制)使得能够将可变增益放大器121的输出直接连接到驱动端113，将加力级131排除在外。特别地，启动开关133、134由控制信号S_C控制，控制信号S_C由启动级130产生，而旁路开关128由负控制信号S_CN控制。

加力级131通过启动信号S_ST由启动级130控制。特别地，加力级131被构造为响应于启动信号S_ST将在参考时钟信号CK_R的频率下的受控和编程的持续时间的加力信号包V_F施加到驱动质量块107。每个加力信号包V_F的持续时间(实际上是正弦信号的持续时间或脉冲序列的数量)和信号幅值决定了传递给驱动质量块107的总能量。加力信号包V_F以这样的方式限定：通过每个包传递给驱动质量块107的能量小于从平衡状态开始将运动质量块送到驱动频率ω_D的稳定振荡所需的能量。在一个实施例中，特别地，当启动级130和加力级131响应于启动信号POR的激活值被激活时，加力信号包V_F具有第一可编程持续时间T₁(图5)；当启动级130和加力级131响应于退出断电的信号PD的激活值被激活时，加力信号包V_F具有可编程的小于第一持续时间T₁的第二持续时间T₂。例如，第一持续时间T₁是10ms，而第二持续时间T₂是2ms。

陀螺仪100基本上如已对图1的装置1描述的那样工作。

在常规工作模式，当加力级131被排除和不被激活时，读取和滤波级120和可变增益放大器121合作来维持微机电环119在驱动频率ω_D下振荡。

在关于陀螺仪的轴旋转的情况下，感测质量块108与角速度成比例地承受科里奥利加速度，其通过感测装置105被转换为输出信号S_OUT。

在陀螺仪100启动时或退出断电状态时，启动级130和加力级131被激活。同时，启动开关133、134和旁路开关128切换，并且PLL电路126被启动级130禁用。

启动级130通过启动信号S_ST请求加力级向驱动质量块107发送加力信号包V_F，驱动质量块107开始以逐渐增加的频率振荡。只要指示驱动质量块107的振荡幅度的固有时钟信号CK_N的频率稳定地落到参考频率ω_R附近的可接受间隔I中，例如I＝ω_R+X％，新的加力信号包V_F就被反复发送。在一个实施例中，如果：当启动级130和加力级131的激活由启动信号POR的激活值决定时，固有时钟信号CK_N的当前频率ω_A保持在可接受的间隔I中第三持续时间T₃；当启动级130和加力级131的激活由退出断电信号PD的激活值决定时，固有时钟信号CK_N的当前频率ω_A保持在可接受的间隔I中小于第三持续时间T₃的第四持续时间T₄，则认为验证了该条件。

当该条件被验证时，启动级130通过选择性的使能信号PD_PLL激活PLL电路126。瞬变之后，PLL电路126锁住驱动质量块107的振荡。在这一时间点，复原了常规工作模式，并且启动级130和加力级131被去激活。

实际上，启动级基于固有时钟信号CK_N的当前频率ω_A和参考频率ω_R之间的比较决定是否进一步向驱动质量块107施加加力信号包V_F。如果两个频率十分接近并因此PLL电路126处于迅速地锁住微机电环119的振荡的状态下，则中断加力信号包V_F的序列；否则，继续该序列。

在这样情况下，有利的是，除了已经减少了用于设置驱动质量块107振荡的总时间和已经避免了微结构102的运动部分与固定结构106碰撞的风险外，还彻底地降低了PLL电路126的闭锁瞬变。

图4更详细地示出了启动级130，其包括时钟验证模块135、启动驱动模块136、中断计数器137和PLL控制模块138。

时钟验证模块135连接到比较器125和振荡器123用于分别接收固有时钟信号CK_N和参考时钟信号CK_R，并且时钟验证模块135被构造为验证固有时钟信号CK_N停留在可接受间隔I中。时钟验证模块135提供时钟闭锁信号CK_LOCK，当固有时钟信号CK_N落到可接受间隔I中时其具有闭锁(逻辑)值，否则具有非同步频率(逻辑)值。

启动驱动模块136和PLL控制模块138耦合到时钟验证模块135用于接收时钟闭锁信号CK_LOCK。

启动驱动模块136提供启动信号S_ST并当时钟闭锁信号CK_LOCK具有闭锁值时向其分配激活值。此外，在陀螺仪100启动的相同一个瞬变期间，在加力级131所提供的每一个加力信号包V_F的末端，启动驱动模块136使中断计数器137递增。

如果到达计数阈值TH，中断计数器137产生中断信号INT，其通过中断端100a被使得在陀螺仪100的外部可用。在一个实施例中，通过与中断计数器137关联的逻辑网(在此未示出)产生中断信号INT。

PLL控制模块138施加选择性的使能信号PD_PLL的值。特别地，当时钟闭锁信号CK_LOCK具有非同步频率值时(即，当固有时钟信号CK_N落到可接受的间隔I的外部时)，选择性的使能信号PD_PLL被设置为禁用(逻辑)值，其使PLL电路126处于去激活(断电)状态。

当时钟闭锁信号CK_LOCK维持闭锁值第五持续时间T₅(陀螺仪100启动的情况下)或第六持续时间T₆(小于第五持续时间T₅，在退出陀螺仪100断电状态的情况下)，选择性的使能信号PD_PLL被设置为使能(逻辑)值，在其出现时PLL电路126被激活并正常工作。

图5更详细地显示了时钟验证模块135，其包括第一时钟计数器140、第二时钟计数器141、使能元件143和计数比较器145。

第一时钟计数器140具有耦合到振荡器123的计数输入，用于接收参考时钟信号CK_R和存储第一计数值C₁。此外，第一时钟计数器140设有同步逻辑网144，其产生同步信号S_SYNC。当存储在第一时钟计数器140中的第一计数值C₁小于控制值C₁*时，该同步信号S_SYNC被提供给使能元件143和计数比较器145并具有使能值。当达到控制值C₁*时，同步信号S_SYNC转换到禁用值并且第一时钟计数器140被重置。

第二时钟计数器141具有耦合到比较器125的用于接收固有时钟信号CK_N的计数输入，和连接到使能元件143的使能输出。第二时钟计数器141存储第二计数值C₂，当第二时钟计数器141被激活时，在固有时钟信号CK_N的每一周期，第二计数值C₂被递增。

使能元件143是，例如，DT型触发器，并且在数据输入处从第一时钟计数器140接收同步信号S_SYNC和在计时输入处从比较器125接收固有时钟信号CK_N。这样，只要同步信号S_SYNC保持在使能值(即，直到第一时钟计数器140到达控制值C₁*)，使能元件143就将同步信号S_SYNC的值传递到第二时钟计数器141的使能输出，因此在固有时钟信号CK_N的每个周期第二时钟计数器141就递增。使能元件143的计时输入上的固有计时信号CK_N避免了第二时钟计数器141的任何假的转换和错误。

计数比较器145耦合到第一时钟计数器140和第二时钟计数器141，从该第一时钟计数器140计数比较器145还接收同步信号S_SYNC。计数比较器145在输出上提供时钟闭锁信号CK_LOCK并确定它的值，如以下所描述的。

当第一时钟计数器140在重置之后启动计数，同步信号S_SYNC转换到使能值(图6)。第二时钟计数器141被激活并独立于第一时钟计数器140在固有时钟信号CK_N的每个周期被递增。此外，固有时钟信号CK_N的当前频率ω_A作为由加力级131提供的加力信号包V_F的结果趋于达到驱动频率ω_D。事实上，最初，驱动质量块107和微机电环119的振荡具有非常小或无论如何被减小的幅值。因此，由于噪声的存在，由比较器125检测以确定实际频率ω_A的第一反馈信号V_FB1的过零点是充分随机的并且仅仅近似地与驱动质量块107的振荡关联。随着振荡幅度增加，噪声的影响越来越不重要，直到固有时钟信号CK_N的实际频率ω_A几乎与微机电环119的工作频率一致。图6放大地显示了固有时钟信号CK_N的频率的变化。

当第一时钟计数器140达到控制值C₁*，同步信号S_SYNC转换为禁用值并且存储于第二时钟计数器141中的最终计数值C₂*被冻结。

此外，计数比较器145分别从第一时钟计数器140和第二时钟计数器141取得控制值C₁*和最终计数值C₂*，并根据下面的闭锁条件是否被验证向时钟闭锁信号CK LOCK分配值：

更特别地，如果控制值C₁*和最终计数值C₂*满足闭锁条件，闭锁值被分配给时钟闭锁信号CK LOCK。在这种情况下，实际上，固有时钟信号CK_N的当前频率ω_A接近非同步时钟信号CK_R的参考频率ω_R，并因此接近驱动频率ω_D。特别地，固有时钟信号CK_N的当前频率ω_A激活PLL电路126来迅速执行锁相，并因此微机电环119很快处于自己维持振荡的状态。

否则，即，如果不等式没有被验证，计数比较器145向时钟闭锁信号CK_LOCK分配非同步频率值。

图7示出了启动驱动模块136，其包括发生器块150和存储器元件151，存储在存储器元件151中的是第一持续时间T₁(在启动期间单个的加力信号包V_F的持续时间)和第二持续时间T₂(从断电退出期间单个加力信号包V_F的持续时间)。如已经提及的，退出断电的单个加力信号包V_F的持续时间(第二持续时间T₂)短于启动时的单个加力信号包V_F的持续时间(第一持续时间T₁)。

发生器块150耦合到时钟验证模块130的计数比较器145，用于接收时钟闭锁信号CK_LOCK和选择性地在时钟闭锁信号CK_LOCK的非同步频率值出现时向加力级131提供启动信号S_ST。加力信号包V_F的持续时间的值基于启动信号POR和退出断电信号PD的值由存储器元件151提供。

图8显示的是根据本发明的一个实施例的电子系统200的一部分。系统200包括微机电装置(例如，但不必需，陀螺仪100)并可用于这样的装置，例如，掌上计算机(私人数字助理，PDA)、可能具有无线功能的膝上型或手提式电脑、蜂窝式便携无线电话、消息收发装置、数字音乐播放器、数字照相机或其他用来处理、存储、传输或接收信息的装置。例如，陀螺仪1可用于数字照相机，用来检测运动和执行图像稳定化。在其他实施例中，陀螺仪1包含在手提式电脑、PDA或蜂窝式便携无线电话中，用于检测自由降落状态和激活安全配置。在另外的实施例中，陀螺仪1包含在用于计算机或视频游戏控制台的运动激活的使用者接口中。在另外的实施例中，陀螺仪1包含在卫星导航装置中并用于在卫星定位信号缺失时的同步位置跟踪。

电子系统200可包含通过总线250彼此耦合的控制器210、输入/输出(I/O)装置220(例如键盘或显示器)、陀螺仪1、无线接口240和易失性或非易失性存储器260。在一个实施例中，电池280可用于向系统200供电。值得注意的是本发明的范围不限于必须具有一个或全部所列的装置的实施例。

控制器210可包括，例如，一个或多个微处理器、微控制器等类似物。

I/O装置220可用于产生消息。系统200可采用无线接口240来用射频(RF)信号向无线通讯网发射信息或从该无线通讯网接收信息。无线接口的例子可包括天线和无线电收发机，例如偶极天线，即使本发明的范围不受这个观点的限制。此外，I/O装置220可提供以数字输出的形式(如果数字信息已经被存储)或以模拟信息的形式(如果模拟信息已经被存储)表示所存储的内容的电压。

最后，显而易见的是在不脱离如在附加的权利要求中所限定的本发明的范围的情况下可以对这里描述的方法和装置进行修改和变化。