在考慮最大輸出功率時,輸人振動的頻率ω和幅度zO是最主要的參數。這些參數由振動源產生。接下來,質量塊m和機械品質因數Qm必須最大化,因為Pm嘔隨著它們成比例增加。注意到,當忽略寄生阻尼的影響時,非物理性結果可以從式(9.7)中獲得。也就是說,當Qm無限大時,輸出功率也是無限大。 OPA2228U在這個案例中,如果違反一些物理約束,例如最大允許位移,式(9.7)將不成立。

   實際上,電機械換能器不僅可用作單純的耗散元件,而且還表現出一定反應性(Ⅱactive)或電感(hductive)行為。此外,它還具有非線性特性。如果不考慮非線性效應,式(9.7)中給出的表達式表示可獲得的輸出功率的理論極限。如下一節所示,達到這一理論極限需要合理的設計。

   ・靜電式換能

   靜電式換能是基于一個電容方式,其中一個可動電極通過質量塊代替。對于線性負載的電路,只要電容器由于外部的電壓,。或者內置的電荷Q0(基于器件的電介質)而產生偏置,可動電極的運動就會產生一個電能量:MEMS靜電能量采集器通常被做在梳齒驅動結構中,例如圖9.14中描述[37]。允許每個單元質量塊的偏移引起大的電容變化。圖9,14顯示的器件用兩片晶圓的堆疊實現。第一個晶圓包括電極化源,由電介質組成,換言之,就是一個永磁體的靜電等價物。第二個包含可變電容的晶圓鍵合到第一個晶圓上。當前,工藝的不斷發展來解決剩下的技術問題,主要是電介質的時間穩定性。可以預測的是當加速度的范圍是101n/s2時,完全成熟的器件產生的輸出功率可以達到數十個uW。