Abstract
本文利用雙端固定樑共振器，設計並探討使微機電振盪器相位雜訊降低的方法。除此之外，雙端固定樑共振器的不同寬度對其最大功率負載的影響也有所討論。這篇論文的目標是試圖利用理論及實驗證明此想法的可行性與實用性。 本文首先以雙端固定樑共振器的機械分析為出發點，利用分析後的參數對各個固定樑共振器模型化，並且針對雙端固定樑共振器的機械特性設計與其搭配的轉阻放大器電路。其中，本文之雙端固定樑共振器與傳統型式迥然不同，而在開迴路量測上便可以顯示此方法有較大之功率負載的優點。此外在與所設計的轉阻放大器結合之後，開迴路的量測可以顯示該系統可滿足巴克豪森準則。而在閉迴路量測上，我們除了關切該系統正迴授所輸出的波型外，其相位雜訊的降低也是本文探討重點。我們在使用新式設計的雙端固定樑共振器作為振盪器之Resonant Tank，其相位雜訊的實驗結果顯示，新式的雙端固定樑振盪器在閉迴路量測時，far-from-carrier的相位雜訊有近26.5dB的降低。 本文另外討論了有關於共振樑的寬度與其極限功率負載的關係。而實驗的結果得知，當雙端固定樑共振器的寬度越寬，其極限功率負載則越佳。從閉迴路的量測也顯示此一結果。 因此，利用創新式的雙端固定樑共振器的確可以有效改善該微機械振盪器的相位雜訊，未來應用在CMOS-MEMS使其積體化外，微機電的小體積，高Q值以及低相位雜訊將是取代石英振盪器的優勢。