Brevet FR3046154A1 (20170630)
REVENDICATIONS1. Amplificateur électromécanique comportant au moins un résonateur mécanique (1) présentant au moins un mode de résonance mécanique de pulsation (oc, et caractérisé en ce qu'il comporte au moins : un additionneur (5) de signaux électriques, apte à additionner un premier signal (2), dit d'entrée, de pulsation ws proche et différente de wo, et un second signal, dit de pompe (3), de pulsation wp proche et différente de wo et différente de ws ; - un filtre (4) de signaux électriques passe bande et de haut facteur de qualité dont la bande passante est centrée sur une pulsation proche de wo ; un premier transducteur électromécanique relié d'une part électriquement à la sortie dudit additionneur (5) et d'autre part mécaniquement audit résonateur mécanique (1), ledit premier transducteur étant adapté à imposer un régime d'oscillations non-linéaires audit résonateur mécanique (1) ; un second transducteur électromécanique connecté d'une part mécaniquement audit résonateur mécanique (1) et d'autre part électriquement audit filtre (4) ; dans lequel ledit résonateur mécanique (1) est choisi au moins parmi un microsystème et un nanosystème, et dans lequel ladite bande passante dudit filtre (4) est choisie de telle sorte que le signal en sortie dudit filtre (4) présente une amplitude qui dépend linéairement dudit signal d'entrée (2).\n<CLM>\1\tAmplificateur électromécanique selon la revendication précédente dans lequel ladite bande passante dudit filtre (4) est centrée sur une pulsation sensiblement proche de ws. 3046154 25\n<CLM>\1\tAmplificateur électromécanique selon l'une des revendications précédentes dans lequel ledit régime d'oscillations non-linéaires est un régime de Duffing.\n<CLM>\1\tAmplificateur électromécanique selon l'une des revendications précédentes 5 dans lequel au moins deux éléments choisis parmi ledit additionneur (5), ledit filtre (4), ledit premier transducteur mécanique et ledit second transducteur électromécanique sont intégrés de manière monolithique.\n<CLM>\1\tAmplificateur électromécanique selon l'une des revendications précédentes 10 comportant un générateur électrique dudit signal de pompe (3).\n<CLM>\1\tAmplificateur électromécanique selon la revendication précédente dans lequel au moins un transducteur choisi parmi ledit premier transducteur et ledit second transducteur sont adaptés à transduire de l'énergie par un 15 travail de forces de Laplace ou de forces de Lorentz.\n<CLM>\1\tAmplificateur électromécanique selon l'une des revendications précédentes dans lequel au moins un transducteur choisi parmi ledit premier transducteur et ledit second transducteur sont adaptés à transduire de l'énergie par un 20 effet choisi parmi au moins un effet piézoélectrique et piézorésistif.\n<CLM>\1\tProcédé d'actionnement d'un résonateur mécanique (1) présentant au moins un mode de résonance mécanique de pulsation (1)0, ledit procédé comprenant au moins les étapes consistant à : 25 additionner un premier signal (2), dit d'entrée, de pulsation ws proche et différente de (1)0, et un second signal, dit de pompe (3), de pulsation wp proche et différente de (oc, et différente de ws ; 30 transduire le signal résultant de la première étape du procédé audit résonateur mécanique (1) avec une amplitude suffisante pour actionner ledit résonateur (1) en régime non-linéaire dans une première plage de pulsations proches de wo ; 3046154 26 moyennant quoi l'amplitude des oscillations dudit résonateur mécanique (1) varie linéairement avec ledit signal d'entrée (2) dans une seconde plage de pulsations proches de ws. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8 dans lequel la différence 8s définie par ws wp est au moins cinquante fois inférieure à wo, la différence 8p définie par (op wo est au moins cinquante fois inférieure à wo et wp est différent de ws. 10\n<CLM>\1\tProcédé d'amplification d'un premier signal (2), dit d'entrée, de pulsation cos proche et différente de wo par un résonateur mécanique (1) présentant au moins un mode de résonance mécanique de pulsation wo, ledit procédé comportant au moins les étapes consistant à : 15 - additionner ledit signal d'entrée (2) à un second signal (3), dit de pompe, de pulsation wp proche et différente de wo et différente de ws ; transduire le signal résultant de la première étape du procédé audit résonateur mécanique (1) avec une amplitude suffisante pour actionner ledit 20 résonateur (1) en régime non-linéaire dans une première plage de pulsations proches de wo ; mesurer au moins une amplitude de l'oscillation, dite amplitude de sortie, dudit résonateur mécanique (1) dans une seconde plage de pulsations 25 proches de (op ; moyennant quoi l'amplitude des oscillations dudit résonateur mécanique (1) varie linéairement avec ledit signal d'entrée (2) dans une seconde plage de pulsations proches de wp. 30\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 8 à 10 dans lequel ledit régime non-linéaire de la seconde étape dudit procédé est un régime de Duffing. 3046154 27\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 10 à 11 dans lequel on mesure une pluralité de dites amplitudes de l'oscillation dans la troisième étape du procédé selon la revendication 9, et dans lequel l'allure desdites amplitudes d'oscillation en fonction desdites pulsations de ladite seconde plage est 5 Lorentzienne.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8 à 12 dans lequel la différence 8s définie par ws - wp est au moins cinquante fois inférieure à (00, la différence 8p définie par wp - wo est au moins cinquante fois inférieure à wo et (op est différent de ws. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 10 à 13 dans lequel on mesure ladite amplitude de sortie dudit transducteur mécanique (1) sensiblement à la pulsation (op + 8s 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 8 à 14 mis en oeuvre par un dit amplificateur électromécanique selon l'une des revendications 1 à\n<CLM>\1\t16. Procédé selon l'une des revendications 8 à 15 dans lequel la transduction dudit signal résultant de la première étape du procédé audit résonateur 20 mécanique (1) est adaptée à induire des oscillations dudit résonateur mécanique (1) suivant une équation différentielle non-linéaire.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente dans lequel la transduction dudit signal résultant de la première étape du procédé audit résonateur 25 mécanique (1) est adaptée à induire des oscillations dudit résonateur mécanique (1) suivant une équation différentielle non linéaire dont le coefficient de Duffing est non nul.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 13 à 17 dans lequel on filtre le signal 30 de ladite amplitude de sortie avec un dit filtre (4) passe-bande et de haut facteur de qualité dont la bande passante est centrée sur une pulsation proche de (1)0, et préférentiellement centrée sur une pulsation sensiblement de (op + 8s