MEMS隧道加速度计的系统分析与设计

主要论述了一种新型体硅工艺MEMS隧道加速度计的系统分析与设计 ,对加速度计敏感头与伺服反馈电路组成的系统进行系统建模 ,其中包含了结构的模型和反馈控制电路的模型。以系统模型作为基础 ,分析了器件工作所必须的条件 ,对器件的结构参数和反馈控制电路的参数进行了设计 ,并给出了系统的静态与动态输出。另外 ,本文提出了参数敏感度因子的概念及其计算方法 ,利用这种方法可以对每一个参数计算其对应的敏感因子 ,从而为参数容差设计提供了依据     

MEMS隧道加速度计的系统分析与设计

主要论述了一种新型体硅工艺MEMS隧道加速度计的系统分析与设计，对加速度计敏感头与伺服反馈电路组成的系统进行系统建模，其中包含了结构的模型和反馈控制电路的模型。以系统模型作为基础，分析了器件工作所必须的条件，对器件的结构参数和反馈控制电路的参数进行了设计，并给出了系统的静态与动态输出。另外，本文提出了参数敏感度因子的概念及其计算方法，利用这种方法可以对每一个参数计算其对应的敏感因子，从而为参数容差设计提供了依据。     

一种新型挠性轴内置式扭摆微加速度计的设计

针对扭摆式加速度计的结构特点,为了有效利用硅片面积和提高质量块质量,设计了一种新型挠性轴内置于质量块的扭摆式加速度计,该结构具有检测电极和力反馈电极.根据结构设计参数,推导出中心敏感电容、等效质量、机械灵敏度的参数表达式.利用扭摆加速度计的数学模型,建立了加速度计表头系统级模型,并结合接口电路进行闭环整体仿真,调整校正环节参数,得到闭环系统性能指标.最后进行初步开环测试,测得加速度计的灵敏度为33 mV/g,非线性度2.29%.     

一种新型挠性轴内置式扭摆微加速度计的设计

针对扭摆式加速度计的结构特点,为了有效利用硅片面积和提高质量块质量,设计了一种新型挠性轴内置于质量块的扭摆式加速度计,该结构具有检测电极和力反馈电极。根据结构设计参数,推导出中心敏感电容、等效质量、机械灵敏度的参数表达式。利用扭摆加速度计的数学模型,建立了加速度计表头系统级模型,并结合接口电路进行闭环整体仿真,调整校正环节参数,得到闭环系统性能指标。最后进行初步开环测试,测得加速度计的灵敏度为33mV/g,非线性度2.29%。     

一种新型挠性轴内置式扭摆微加速度计的设计

针对扭摆式加速度计的结构特点，为了有效利用硅片面积和提高质量块质量，设计了一种新型挠性轴内置于质量块的扭摆式加速度计，该结构具有检测电极和力反馈电极。根据结构设计参数，推导出中心敏感电容、等效质量、机械灵敏度的参数表达式。利用扭摆加速度计的数学模型，建立了加速度计表头系统级模型，并结合接口电路进行闭环整体仿真，调整校正环节参数，得到闭环系统性能指标。最后进行初步开环测试，测得加速度计的灵敏度为33mV/g，非线性度2.29%。     

基于光纤检测技术的扭转敏感微机电系统加速度传感器

为实现微型化、抗电磁干扰、可长时间工作和可远距离传输的加速度传感器,提出了一种基于微机电系统(MEMS)非对称扭镜结构的光纤加速度计设计方案,并利用对角度变化非常敏感的双光纤准直器对扭镜的扭转角度变化进行检测。MEMS光纤加速度计由MEMS非对称扭镜结构、驱动电极和双光纤准直器等组成。分析了器件的加速度敏感原理和光纤检测原理,介绍了器件综合设计考虑,并给出了器件的结构参数。利用MEMS加工技术成功制作了MEMS光纤加速度计样品。对加速度计进行了实验测试,加速度计的输出实验值与理论值吻合。测试结果表明,该加速度计量程为±2g,带宽为600 Hz,分辨率优于10-4 g,且具有良好的线性度和重复性。该MEMS光纤加速度计将MEMS敏感结构与光纤检测相结合,兼备了两者的优点,结构紧凑、制作工艺简单。     

GaN HEMT开关器件小信号模型

GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)开关器件模型的研究对提高电路性能和缩短研发周期有着重要的意义.为了开发更加精确的电路模型,基于AlGaN/GaN HEMT开关器件的物理结构得到其等效电路模型.利用不同的方法提取开关器件的寄生电容、寄生电感以及寄生电阻.对于栅极附加有千欧姆量级偏置电阻的开关器件提出了一种新的本征参数提取方法.最后通过引入误差因子来评估该模型的准确性和应用在单刀双掷(SPDT)开关电路中检验模型的正确性.结果表明,误差因子E11 =E22＜2.96％,E12 =E21 ＜1.27％,开关电路拟合S参数与实测S参数结果基本吻合.所设计的小信号模型对未来GaN基电路设计提供了一定的理论指导.     

异质结双极晶体管高频噪声建模及分析

提出了一个T等效异质结双极晶体管高频噪声电路模型.该模型是对通常用在硅双极晶体管中的Hawkins噪声模型进行改进得到的,主要的改进包括发射极理想因子、发射极电阻、内部BC结电容、外部BC结电容和其它寄生元素对器件噪声性能的影响.为了从等效噪声电路模型中计算出精确的噪声参数,采用了噪声相关矩阵法来计算噪声参数,从而避免了在等效电路变换中可能产生的简化和复杂的噪声测量.进一步利用该模型分析了等效电路元素对器件最小噪声系数的影响,分析计算结果和物理解释一致.同时通过基于异质结双极晶体管器件物理的公式,给出了器件参数对器件最小噪声系数的影响.     

异质结双极晶体管高频噪声建模及分析

提出了一个T等效异质结双极晶体管高频噪声电路模型.该模型是对通常用在硅双极晶体管中的Hawkins噪声模型进行改进得到的,主要的改进包括发射极理想因子、发射极电阻、内部BC结电容、外部BC结电容和其它寄生元素对器件噪声性能的影响.为了从等效噪声电路模型中计算出精确的噪声参数,采用了噪声相关矩阵法来计算噪声参数,从而避免了在等效电路变换中可能产生的简化和复杂的噪声测量.进一步利用该模型分析了等效电路元素对器件最小噪声系数的影响,分析计算结果和物理解释一致.同时通过基于异质结双极晶体管器件物理的公式,给出了器件参数对器件最小噪声系数的影响.     

一种新型高压场致发光驱动电路的设计

提出了一种横向高压敏感功率器件的结构，采用SENSE技术制作末端功率器件。该器件是一种新型敏感器件，利用其版图结构及在结终端技术中的特殊结构，可使场致发光(EL)的驱动、智能开关电源等的保护功能更加可靠。在EL控制和驱动电路中，采用一种新型误差放大电路和PWM电路，给出了电路模型参数，并设计了一种具有极低电磁干扰和高稳定度的新型EL电路。     

一种抗大过载微型加速度计研究

讨论了一种抗大过载(150000g)的微型加速度计,主要内容包括:阐述加速度计的工作原理; 设计一种新型十字梁的器件结构,并对这种结构进行抗大过载的冲击实验,以验证这种新型的结构对于大过载冲击的可靠性; 进而利用ANSYS对器件进行模态分析, 找出结构上应变最大的位置, 并对结构尺寸进行优化; 提供一种可能的电路版图说明,并对加速度计的灵敏性进行理论分析; 最后提供一种可行的加工工艺方法.     

基于小信号等效电路模型的SiGe HBT 高频特性模拟分析

给出了fr为15 GHz的SiGe HBT器件的高频小信号等效电路模型;运用微波网络理论,在Matlab软件平台上模拟出器件的S参数和H21参数曲线,模拟结果与实测结果相吻合;根据电路的拓扑结构,分析了管壳封装带来的寄生参数对器件高频性能的影响;根据稳定性判据,计算了器件的稳定性与工作频率之间的关系.为器件的设计和应用提供了理论依据.     

GaAs大功率器件内匹配技术研究

介绍了GaAs大功率器件内匹配技术的基本原理,包括匹配电路原理、内匹配元件的参数计算方法等.以C波段40 W大功率器件为例讲述了内匹配技术在GaAs功率器件设计中的应用.通过大信号建模获得大栅宽器件模型,通过ADS软件进行内匹配电路参数的优化计算.通过电路制作及调试,实现了大功率器件的性能.经测试,当器件Vds=9 V时,在5.2～5.8 GHz频段内,输出功率Po≥40 W,功率增益Gp≥9 dB.测量值和设计值基本吻合.     

捷联惯导系统加速度计采集电路设计

为提高电路的稳定性,根据电流积分型I/F转换电路的电荷平衡原理,设计了一个基于动态自动校零运放ICL7650的加速度计采集电路.由于该运放的自动校零功能,使电路本身能够对零位和漂移进行自校正.介绍了采集电路的各个功能模块具体实现方案,对各器件的选型和参数确定做出详细的分析.着重介绍了恒流源的重要性和实现方法.经测试证明...     

RTD基高速多值量化器的设计

建立的RTD SPICE模型,与实际制作的GaAs基RTD器件进行了拟合验证.对四值量化器电路的工作原理进行了解释说明,通过器件参数的提取,对电路进行了模拟仿真,确定了电路相关参数.通过公式计算得出的电路阈值电压与模拟结果一致.最后对电路最大的工作频率进行了分析.     

基于喇曼-奈斯衍射的微光机电加速度计理论分析和原理验证

本文设计并模拟了了一种新型的基于喇曼-奈斯衍射的微光机电（MOEMS）加速度计。该加速度计将通过MEMS技术制造,并具有与已见报导的MOEMS加速度计完全不同的敏感原理。本文详细讨论了该新型加速度计的基础理论与原理;建立了弯曲板波延迟线振荡器的3D有限元模型,进行了谐响应分析和瞬态分析,得到器件工作频率在40MHz左右;最后建立了该微型加速度计的宏模型,对该器件的可行性进行了论证。该新型加速度计具有灵敏度高、抗辐射等优点,具有很大的应用前景。     

基于V/F转换的自标定加速度计数据采集处理单元

自标定加速度计组合是将加速度计与标定装置有机结合的新型惯性组件,采用高精度的转位/锁紧机构,利用重力场下敏感器件多位置翻滚的方法分离出加速度计(组合)的各项模型参数.为保证其高精度,采用了基于电压-频率(V/F)转换的数据采集单元来完成加速度计信号的数字化.V/F转换器将加速度计输出的模拟信号转换为脉冲量,FPGA采集脉冲量并转换得到自标定模型所需数字量.在单片机中进行数字滤波有效地降低了数据中的噪声.实验证明,基于V/F转换的数据采集系统为自标定加速度计组合的标定解算提供了低噪声、高精度的数据,从源头上保证了自标定的高精度.     

一种新型谐振式微加速度计设计和分析

为提高谐振式加速度计的灵敏度,设计了基于两级微杠杆机构和DETF谐振器的新型谐振式微加速度计结构;用解析法分析了加速度计灵敏度和结构各参数之间的关系,并以此对结构参数进行了优化设计.理论计算表明,所设计的加速度计灵敏度约为56 Hz/g;由有限元仿真分析也得出了相似的结论.     

基于Boost变换器拓扑PFC电路的建模与分析

介绍了以Boost变换器为主拓扑结构，平均电流控制模式下PFC电路的工作原理，并在准静态分析法的基础上，建立了系统的简化小信号模型。在此基础上，以闭环系统的带宽fc和相位裕量Φ为设计指标，给出了实用的闭环反馈控制器的设计方法。仿真与实验结果表明，所建立的小信号模型及控制器设计方法不仅对模拟PFC电路中补偿器RC网络中参数的设计有实用意义，而且在考虑系统延时的情况下，也适合于数字PFC电路中控制器的设计。     

一种抗大过载微型加速度计研究

讨论了一种抗大过载 (15 0 0 0 0 g)的微型加速度计 ,主要内容包括 :阐述加速度计的工作原理 ;设计一种新型十字梁的器件结构 ,并对这种结构进行抗大过载的冲击实验 ,以验证这种新型的结构对于大过载冲击的可靠性 ;进而利用ANSYS对器件进行模态分析 ,找出结构上应变最大的位置 ,并对结构尺寸进行优化 ;提供一种可能的电路版图说明 ,并对加速度计的灵敏性进行理论分析 ;最后提供一种可行的加工工艺方法