مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
شتاب سنج کاملا مجتمع بی سیم پیوند سیمی با ساختار بازخوانی حلقه بسته
عنوان انگلیسی مقاله:
A Fully-Integrated Wireless Bondwire Accelerometer With Closed-loop Readout Architecture
کلمات کلیدی مقاله:
پیوند سیمی، CMOS، حسگر اینرسی، شتاب سنج رزونانس، شتاب سنج بی سیم
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی برق
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
مهندسی الکترونیک، مدارهای مجتمع الکترونیک، سیستم های قدرت
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
مقدمه
المان حسگر
مدل مکانیکی حسگرهای اینرسی پیوند سیمی
فرکانس تشدید مکانیکی
اندوکتانس پیوند سیمی
بسته بندی حسگر
تجزیه و تحلیل تغییرات و قابلیت اطمینان
مدار بازخوانی پیشنهادی
دمدولاتور FM مبتنی بر PLL
بلوک های مداری دمدولاتور PLL
تقویت کننده میان گذر و SAR ADC
فرستنده بی سیم
نتایج آزمایشگاهی
ویژگی های حسگر
مشخص سازی رابط الکتریکی
اعتبارسنجی سیستم
نتیجه گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
I. INTRODUCTION
MEMS accelerometers have enjoyed translational success in a wide range of applications, such as infrastructure monitoring, automotive systems, wearable healthcare devices, and customer electronics for gaming and mobiles. Most inertial sensors rely on changes in material characteristics or mechanical structures to detect force and acceleration, and usually cannot be directly fabricated by a conventional CMOS process. With the advent of advanced CMOS-MEMS technologies, sensors and interface circuits can be integrated on a small silicon chip using special post-processing mechanisms. Capacitive [1], [2] and resonant [3]–[5] are the most commonly used MEMS accelerometer types that sense capacitance changes and resonant frequency deviations caused by applied acceleration, respectively. The capacitive MEMS accelerometer has been widelyused in automotive systems and consumer electronics due to its low temperature sensitivity, miniature size, and low power consumption. In comparison, the resonant accelerometer can achieve high precision, a dynamic input range, and radiation insensitivity [4]. However, both types of MEMS accelerometers suffer from low-frequency drifts, special fabrication processing, and offsets from package or interface parasitics, such as bondwires and lead capacitance [6].
1. مقدمه
شتاب سنج های MEMS در کاربردهای وسیعی، از قبیل نظارت بر زیرساخت ، سیستم های خودرو، دستگاه های مراقبت های بهداشتی با قابلیت پوشش، و فروش الکترونیک برای بازی و تفلن های همراه مورد توجه قرار گرفته اند. اکثر حسگرهای اینرسی به تغییر در مشخصات مواد و یا ساختارهای مکانیکی برای آشکارسازی نیرو و شتاب متکی هستند، و معمولا نمی توانند مستقیماً به وسیله یک فرآیند مرسوم CMOS ساخته شوند. با ظهور فناوری های پیشرفته CMOS-MEMS ، حسگر های و مدارهای رابط را می توان بر روی یک تراشه سیلیکونی کوچک با استفاده از روش های خاص پس از پردازش مجمتع کرد. خازنی [1]، [2] و تشدیدی [3] – [5] رایج ترین اقسام شتاب سنج های MEMS هستند که به ترتیب تغییرات خازنی و تغییرات فرکانس تشدید ناشی از شتاب اعمالی را حس می کنند. شتاب سنج خازنی MEMS ، به طور گسترده در سیستم های خودرو و لوازم الکترونیکی به علت حساسیت دمای پایین، اندازه کوچک، و مصرف توان پایین استفاده شده است. بلعکس، شتاب سنج تشدیدی می تواند به دقت بالا، رنج ورودی پویا، و عدم حساسیت تشعشعی دست یابند [4]. با این حال، هر دو نوع شتاب سنج MEMS از تغییرات فرکانس پایین، پردازش خاص ساخت ، و انحراف ها از بسته و یا نویزهای رابط، مانند پیوندهای سیمی و ظرفیت پیش فار دچار آسیب می شود[6].