Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин Фёдоров Роман Александрович

SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин
<
SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Фёдоров Роман Александрович. SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин : диссертация... кандидата технических наук : 05.27.01 Москва, 2007 96 с. РГБ ОД, 61:07-5/2598

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Актуальность совместного моделирования преобразователей физических величин и электрических схем приема и обработки сигналов 9

1.1 Возможности систем схемотехнического моделирования 9

1.2 Возможности систем моделирования МЭМС 12

1.2.1 CoventorWare - проектирование МЭМС устройств на системном уровне 13

1.2.2 Nodal Design of Actuators and Sensors - библиотека для узлового метода моделирования МЭМС 15

1.2.3 SUGAR - инструмент моделирования МЭМС устройств 15

1.3 Примеры совместного моделирования электрических схем и МЭМС 16

1.3.1 Моделирование беспроводного МЭМС микрофона 16

1.3.2 Моделирование микромеханического конденсатора 19

1.3.3 Моделирование микромеханического конденсаторного микрофона 21

1.3.4 Моделирование системы на основе акселерометра с обратной связью...25

Выводы по главе 1 29

ГЛАВА 2. Разработка и моделирование SPICE-модели дифференциальной ЕМС ..30

2.1 Определение основных математических уравнений, описывающих поведение узлов дифференциальной ЕМС 30

2.2 Определение схемы замещения дифференциальной ЕМС 33

2.3 Расчет параметров резонансной ЕМС 37

2.4 Моделирование резонансной ЕМС в составе электрической схемы 43

Выводы по главе 2 54

ГЛАВА 3. Разработка и моделирование SPICE-модели электростатического конденсаторного микрофона 55

3.1 Определение основных математических уравнений, описывающих поведение узлов электростатического конденсаторного микрофона 55

3.2 Моделирование SPICE-модели конденсаторного микрофона в составе электрической схемы 61

Выводы по главе 3 65

ГЛАВА 4. Применение SPICE-модели для практического проектирования специализированных ИС 66

4.1 Классификация СФ блоков 66

4.2 Практическое применение SPICE-модели ЕМС при разработке ИС 68

4.3 Моделирование входной физической величины 69

4.4 Характеристики, полученные в результате моделирования SPICE-модели электретного микрофона в составе ИСМУ 82

Исходные установочные параметры, используемые при испытании ИСФИ: 85

Выводы по главе 4 87

Заключение 88

Список использованных источников 90

Приложение 1 93

Введение к работе

При разработке интегральных схем (ИС) приема и обработки сигналов с преобразователей физических величин (ПФВ) большое значение имеет возможность высококачественного совместного их моделирования. Зачастую, проведение подобного моделирования обуславливает принципиальную возможность создания проекта, его качество, сроки и стоимость.

Большое количество ПФВ, в настоящее время, выполняется в виде микроэлектромеханических систем (МЭМС). Наиболее известными программами предназначенными для проектирования МЭМС являются: Matlab, SUGAR, EM3DS, IntelliSuite, NODAS, ANSYS. Существуют программы способные проводить моделирование МЭМС с последующим определением электрических характеристик преобразователей. Наиболее широкими возможностями обладает программа CoventorWare, которая позволяет комплексно исследовать вопросы управления, механики и электроники МЭМС. Однако, в CoventorWare расчет модели устройства, составленной из электромеханических элементов, происходит по неизвестным разработчику соотношениям и зависимостям. Это осложняет анализ результатов моделирования и поиск правильного решения при разработке устройств.

Следует отметить, что указанная программа имеет достаточно высокую стоимость. Это делает её недоступной для большинства отечественных разработчиков ПФВ и МЭМС на их основе.

Для проектирования систем на основе ПФВ конденсаторного типа возможен более простой и дешевый подход, основанный на построении SPICE-модели ПФВ, учитывающий влияние электрической схемы и физической величины. Метод построения моделей основан на решении системы дифференциальных уравнений, описывающих поведение ПФВ в программе схемотехнического моделирования.

ЦЕЛЬ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ - исследование и создание SPICE-моделей преобразователей физических величин конденсаторного типа для практического проектирования емкостных МЭМС и ИС приема и обработки сигналов.

Основные ЗАДАЧИ, которые нужно решить для достижения цели:

  1. Провести анализ существующих методов совместного моделирования ПФВ и электрических схем;

  2. Определить математические уравнения, описывающие поведение ПФВ конденсаторного типа;

  3. Разработать метод построения SPICE-моделей конденсаторных ПФВ на основе системы математических уравнений, описывающих поведение чувствительного элемента;

  4. Разработать SPICE-модели ПФВ конденсаторного типа;

  5. Провести анализ достоверности разработанных SPICE-моделей;

  6. Разработать и исследовать характеристики сложных функциональных блоков ИС путем совместного моделирования электрической схемы и электростатического микрофона.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА результатов, полученных в настоящей работе, заключается в следующем:

1. Разработан комплекс математических и компьютерных операций, обеспечивающих создание SPICE-моделей емкостных преобразователей физических величин, который заключается в следующем:

  1. создается система уравнений, описывающая движение чувствительного элемента и влияние электростатических сил;

  2. задаются начальные и граничные условия для системы уравнений;

  3. заданная система уравнений представляется в графическом редакторе программы PSPICE в виде схемы, состоящей из математических выражений, переменных и управляемых источников;

  4. полученная схема преобразуется в текстовый вид с описанием внутренних элементов и внешних выводов;

  1. для дальнейшего использования в качестве библиотечного элемента создается условное графическое обозначение преобразователя с привязкой на текстовый вид схемы;

  2. полученная система уравнений решается численным методом при помощи математического аппарата программы PSPICE;

  3. выполняется определение параметров SPICE-модели конкретного ПФВ и проверка её достоверности;

  1. Разработана SPICE-модель конденсаторного микрофона, позволяющая определять собственную частотную характеристику чувствительности в зависимости от конструктивных параметров преобразователя и параметров электрической схемы усиления сигнала;

  2. Показана принципиальная возможность совместного моделирования дифференциальной емкостной микромеханической системы (ЕМС), электрической схемы управления и внешней физической величины.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ результатов, полученных в процессе работы над диссертацией:

1. Разработанный комплекс математических и компьютерных операций позволяет создавать SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин, проводить оптимизацию конструкции преобразователя, электрической схемы управления, приема и обработки сигнала с целью достижения высоких технических характеристик всей системы.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСИТСЯ

  1. Комплекс математических и компьютерных операций построения SPICE-моделей конденсаторных преобразователей физических величин.

  2. SPICE - модель конденсаторного микрофона, позволяющая моделировать перемещение металлизированной мембраны микрофона, звуковое давление и электрическую схему усиления сигнала.

  3. Результаты исследования схемы, поддерживающей резонансные колебания чувствительного элемента PSICE-модели дифференциальной ЕМС:

а) показана зависимость амплитуды и частоты резонансных колебаний
подвижного элемента, добротности колебательной системы от постоянной
составляющей напряжения раскачки подвижного элемента ЕМС;

б) показана возможность применения SPICE-моделей конденсаторных
преобразователей физических величин для проведения оптимизации конструкции
преобразователей.

Моделирование микромеханического конденсаторного микрофона

Параметры мембранного полимера имеют большую неопределенность, поскольку они были взяты из ранее созданных громкоговорителей [21]. Источники неопределенности - это, в первою очередь, пренебрежение прогибом мембраны под действием давления, - утверждает сам автор.

Наиболее важно в работе [21] - это наличие резонансных пиков в частотной характеристике, при создании преобразователя трудно определить точную резонансную частоту. Еще один недостаток разработанного микрофона это маленькая передаточная характеристики на низких частотах. Авторы полагают, что это из-за утечек в корпусе или микроскопических утечках в мембране.

В работе [23] приводится описание процесса моделирования и основных характеристик микромеханического конденсаторного микрофона. Структура микрофона представлена на рисунке 5. В этой работе механическую чувствительность, резонансную частоту, нулевое прижимное смещение и температурную зависимость диафрагмы определяют через физическую модель элемента, полученную в программе ANSYS. Метод конечных элементов ANSYS широко известен и пользуется популярностью среди инженеров-исследователей, занимающихся вопросами динамики и прочности [24]. Эта программа позволяет создавать и оптимизировать модели конструкций (геометрия, краевые условия). Так же, она позволяет изучать реакции конструкции на различные физические воздействия, такие, как воздействие различных нагрузок, температурных и электромагнитных полей, решать задачи механики жидкости и газа [25].

В работе [23] микромеханический преобразователь рассматривается как структурно сложная динамическая система. Структурно сложная модель состоит из множества блоков со скрытой от внешнего наблюдателя внутренней структурой, взаимодействующих между собой через функциональные связи между видимыми извне переменными.

Структура такой системы обычно является иерархической. Множество элементов системы может, вообще говоря, изменяться в процессе функционирования системы. Как правило, элементы сложной системы характеризуются различными физическими принципами действия, что, в конце концов, не столь заметно в итоговой математической модели, но чрезвычайно важно на этапе построения модели.

Поведение эквивалентного блока строится по описаниям локальных систем с учетом функциональных связей. Наличие связи между контактами означает, что значения переменных, соответствующих контактам, в любой момент равны.

В работе [23] для оценки механической, электростатической и акустической эффективности емкостного преобразователя используется замена полученной модели схемой замещения с использованием однонаправленной связи, где соединяемые контакты делятся на приемник и источник, а также постулируется, что приемник не может влиять на источник.

В данном случае механические параметры представляются в виде электрических эквивалентов с использованием резисторов, индуктивностей, конденсаторов, источников тока управляемых напряжением или других электрических компонентов. Эквивалентная схема замещения представлена на рисунке 6 и состоит из шести частей: 1. Полное входное сопротивление; 2. Элементы диафрагмы непосредственно; 3. Элементы неподвижной обкладки; 4. Элементы отверстий неподвижной обкладки; 5. Элементы воздушного промежутка; 6. Элементы корпуса. В случае использования только однонаправленных связей контакты блоков делятся на входы и выходы (такие блоки также называются ориентированными). Входная переменная не может находиться в левой части формулы или дифференциального уравнения, а также являться искомой переменной в алгебраических уравнениях. Источником на данном уровне иерархии может быть выход внутреннего или вход внешнего блока, а приемником - вход внутреннего или выход внешнего блока. Любой источник может участвовать в любом числе связей, в то время как приемник может участвовать только в одной связи. Ориентированные связи позволяют вполне адекватно описывать информационные взаимодействия между блоками в технических системах, где обычно специально принимаются меры, исключающие обратное влияние по связи [12]. Несмотря на то, что измеренные характеристики в [23] показывают приемлемое соответствие с теоретическими расчетами, процесс определения параметров преобразователя и разработки электронной схемы разбивается на ряд последовательных, зачастую независимых друг от друга, операций. В таком варианте не учитывается влияние электронной схемы на преобразователь, что накладывает неточность в поведении микромеханической части и, следовательно, в самой электронной схеме и далее в выходном сигнале. Получены оптимизированные однонаправленные эквивалентные схемы, разработка которых является трудоемкой по причине перерасчета физических характеристик в электрический эквивалент.

Определение основных математических уравнений, описывающих поведение узлов дифференциальной ЕМС

На неподвижную обкладку 4 подается напряжение VDC, между обкладками 4 и 2 формируется электростатическая сила Рэлст2, которая уравновешивает Fзлеті-Когда подвижная обкладка совершает колебания между обкладками 4 и 2 формируется напряжение UBUX С постоянной составляющей VDC- Таким образом, С1 является ёмкостью, раскачивающей инерционную массу, С2 -считывающей результат колебаний. Увеличение значения VDQ ведет к увеличению протекающего тока, при одном и том же изменении емкости, а большой ток, - это большой выходной сигнал с ЕМС. Для дальнейшей обработки желательно иметь на входе электрической схемы больший сигнал, который в несколько сотен раз превышает собственные шумы схемы. Однако, увеличение VDC приводит к увеличению электростатической силы F3JIcn. расстояние между обкладками, Є - диэлектрическая проницаемость среды, S - площадь обкладки конденсатора. Применительно для конструкции рассматриваемого акселерометра электростатические силы F3J1CT будут уравновешивать друг друга. Но при их увеличении, согласно уравнению (4) описывающему движение чувствительного элемента ЕМС, снижается влияние внешней физической величины на отклонение подвижного элемента, уменьшается амплитуда свободных колебаний. Происходит снижение добротности ЕМС Q, что в дальнейшем приводит к снижению точности прибора. Таким образом, необходим компромисс между выходными характеристиками ЕМС и свойствами электрической схемы. На рисунке 18 представлена зависимость резонансной частоты колебаний подвижного элемента ЕМС от напряжения постоянной составляющей управляющего сигнала. С помощью программы PSPICE был проведен параметрический анализ, в котором менялось значение VDC. Из рисунка 18 видно, что при увеличении VDC снижается амплитуда колебаний подвижного элемента, меняется резонансная частота и снижается добротность колебательной системы, что подтверждает аналитические рассуждения.

На рисунке 19 представлен переходной процесс включения электрической схемы поддерживающей резонансные колебания и дифференциальной ЕМС. Запуск колебательного процесса в данном моделировании осуществляется воздействием внешнего ускорения. Происходит отклонение подвижного элемента от положения равновесия, рисунок 19а, что вызывает ток в считывающей емкости С2. Полученный сигнал на выходе ЕМС поступает в электрическую схему, усиливается и поступает в ЕМС на раскачивающую емкость С1. Сигнал с электрической схемы имеет заданный коэффициент усиления, исключающий раскачку подвижного элемента более установленной величины. Эта величина может определяться разработчиком исходя из выходных характеристик всей системы, а так же расчетным значением с учетом влияния всех возможных факторов, таких как значение демпфирования, максимальное воздействие внешней физической величины и так далее. Слишком большой управляющий сигнал приведет к сталкиванию подвижной обкладки с неподвижной, вследствие чего может быть вызвана деформация основных частей ЕМС.

Полученная PSPICE-модель ЕМС позволяет выдавать промежуточные значения переменных величин физической модели в процессе моделирования. Так, на рисунке 19в показаны электростатические силы F ncri и элстъ которые формируются в результате отклонения подвижной обкладки в емкостях О и С2. Представлено отклонение подвижной обкладки от положения равновесия при заданном значении расстояния между обкладками 2 мкм. На рисунке 196 показаны значения входного и выходного электрического сигнала с ЕМС. Подобный мониторинг позволяет произвести аналитическую оценку происходящего внутри модели движения и увидеть результат влияния одного процесса на другой. Разработанная SPICE-модель EMC является гибким инструментом для моделирования сложных динамических систем, в котором есть возможность подстройки любого заложенного параметра физической модели в соответствии с необходимыми выходными характеристиками. Это облегчает работу по созданию SPICE-моделей для ранее изготовленных ЕМС с неизвестными для пользователя физическими параметрами. Так, например, на рисунке 20а представлена зависимость отклонения подвижного элемента, на рисунках 20б,в зависимости резонансной частоты колебаний подвижного элемента ЕМС в составе электрической схемы от коэффициента жесткости упругого подвеса. Из графика видно, что схема так же имеет довольно широкий диапазон работоспособности при изменении значения к. Пользователь, исходя из полученных характеристик, может самостоятельно осуществить выбор значения переменной для приближения к характеристикам реального устройства.

Моделирование SPICE-модели конденсаторного микрофона в составе электрической схемы

Наилучшие технические и экономические показатели имеют СБИС СНК на основе СФ блоков - виртуальных изделий, полученных на основе компьютерного моделирования (проектирования) функциональных электронных компонентов [24].

По существу, ИС СНК является заказной микросхемой, и основные затраты приходятся на создание системы проектирования и распространения СФ блоков. Основное преимущество данного подхода в том, что срок разработки ИС СНК минимален, а каждый изготовленный блок может быть использован во многих изделиях [28].

В случае, когда в качестве СФ блока используется преобразователь физической величины, то для построения СНК необходимо иметь такую модель преобразователя, которая давала бы возможность качественного моделирования, как отдельно, так и совместно с электронной схемой с учетом взаимного влияния и воздействия внешней физической величины.

В главе 2 и 3 показана возможность создания SPICE-моделей преобразователей физической величины на примере дифференциальной ЕМС и электростатического микрофона, которые отвечают этим требованиям, а язык описания моделей SPICE на протяжении уже почти 20 лет зарекомендовал себя положительным образом у десятков тысяч специалистов. В соответствии с классификацией СФ блоков, представленной на рисунке 27, SPICE-модели дифференциальной ЕМС и электростатического микрофона можно классифицировать следующим образом: Soft - модель описывающая поведение совокупности свойств СФ блока на языке высокого уровня; функциональное назначение - преобразование физической величины в электрический сигнал; изменяемая пользователем конфигурация; тип входного сигнала - физическая величина, тип выходного сигнала - электрический аналоговый; 4.2 Практическое применение SPICE-модели ЕМС при разработке ИС При использовании SPICE-модели конденсаторного микрофона в НПК "Технологический центр" МИЭТ были разработаны ИСМУ и ИСФИ. ИСМУ предназначена для приема и усиления сигнала от электретного или электромагнитного микрофона. ИСФИ предназначена для формирования импульсов напряжения в соответствии с частотой сигнала с ИСМУ. На сегодняшний день существует множество электростатических конденсаторных микрофонов, отличающихся между собой по характеристикам и цене. Ряд микрофонов помимо основных технических характеристик обладают следующими немаловажными свойствами: миниатюрность; низкая потребляемая мощность; большая номенклатура; интегральное исполнение. Последнее свойство дает возможность объединения микрофона с электрической схемой обработки на одном кристалле. В этом направлении наибольший интерес представляют электретные микрофоны. Электреты - электрические аналоги постоянных магнитов - в настоящее время нашли широкое применение. Поскольку они могут создавать постоянные, сравнительно высокие электрические поля без каких-либо дополнительных источников питания и высоковольтных преобразователей, то это открывает возможность создания на их основе весьма миниатюрных электроакустических преобразователей - электретных микрофонов, размеры которых измеряются миллиметрами [30]. Электретные микрофоны по принципу работы являются теми же конденсаторными, но изменение напряжения на обкладках обеспечивается зарядом электрета, тонким слоем нанесённого на мембрану и сохраняющим этот заряд продолжительное время (несколько десятков лет) [31]. В качестве преобразователя физической величины при разработке ИСМУ и ИСФИ использовалась SPICE-модель электретного микрофона [32] фирмы Knowless. В качестве входной физической величины для микрофона используется независимый источник сигнала с частотой от 0.2 до 10 кГц, имитирующий звуковое давление создаваемое человеческим голосом. Форма сигнала, имитирующего звуковое давление, задается с помощью стандартных независимых источников, имеющихся в базовой библиотеке элементов PSPICE, например, в виде синусоиды с частотной модуляцией или синусоиды с определенным коэффициентом затухания. Но, как правило, реальное звуковое давление, которое создается речью человека, имеет свою специфическую форму. Для приближения результатов моделирования всей системы к реально существующим, представляет интерес использовать в программе для моделирования источник именно с такой формой сигнала. Это достигается с помощью дополнительного аналитического оборудования. Аналитическое оборудование все чаще подключается к обычным ПК через специальные платы-адаптеры. Таким образом, используются интерфейсы и возможности программ приложений, которые можно модернизировать и наращивать без замены основных измерительных блоков. Расширение возможностей обычного компьютера достигается за счет разнообразных программно - аппаратных средств, - специальных плат расширения, содержащих измерительные АЦП и ЦАП. ПК в своей конструкции уже содержит средства, которые с некоторыми ограничениями способны превратить его в тот же осциллограф, спектроанализатор, частотомер или генератор импульсов. Делаются все эти превращения только с помощью специальных программ. Получив с помощь аналитического оборудования файл, описывающий изменение звукового давления во времени, можно применить в редакторе PSPICE источник напряжения PWL, который будет формировать заданное напряжение в заданном временном интервале [33]. Так, на рисунке 28, представлена форма звукового сигнала, которую можно получить с помощью аналитического оборудования. Структурная схема моделирования ИСФИ и ИСМУ с использованием SPICE-модели электретного микрофона представлена на рисунке 29.

Микромощный сигнал с преобразователя поступает на вход ПУ, в основе которого лежит предусилитель на полевом п-канальном транзисторе с управляемым р-п переходом. Подобные схемы усиления для электретных микрофонов кроме низкого выходного сопротивления выгодны еще и тем, что имеют низкие шумовые характеристики. В качестве примера можно привести фирму Knowless, которая специализируется по выпуску микрофонов с низким значением шума.

Выходной сигнал с ПУ поступает на ИСМУ. ИСМУ выполняет регулируемое усиление сигнала с заданной выходной амплитудой. Для удобства, настройки выходных характеристик ИСМУ выполняется внешними элементами.

Характеристики, полученные в результате моделирования SPICE-модели электретного микрофона в составе ИСМУ

Проведена классификация SPICE-моделей дифференциальной ЕМС и электростатического микрофона как СФ блока.

Предложен способ формирования входной физической величины в программе PSPICE с помощью аналитического оборудования, для приближения результатов моделирования электрической схемы и преобразователя физической величины к реально существующим результатам.

Разработана структурная схема совместного моделирования SPICE-модели электретного микрофона и интегральных схем микрофонного усилителя и формирователя импульсов в программе PSPICE. При использовании SPICE-модели конденсаторного микрофона в НПК "Технологический центр" МИЭТ были разработаны ИСМУ и ИСФИ. По результатам моделирования микросхемы микрофонного усилителя определены: - зависимость коэффициента усиления от номинала внешнего подстроичного резистора; - зависимость амплитуды выходного сигнала от номинала внешнего подстроичного резистора; - зависимость времени отпускания и времени установления от номинала внешней подстроичной емкости; - АЧХ и ФЧХ усилителя с отключенной системой АРУ и максимальным коэффициентом усиления, сопротивление нагрузки 20 кОм; - СКЗ тока потребления. Представлены результаты испытаний образцов интегральной схемы формирователя импульсов у заказчика, которые показали соответствие полученных характеристик требованиям ТЗ. В настоящей работе проведена разработка и исследование SPICE-моделей конденсаторных преобразователей физических величин для практического применения при проектировании ИС специального назначения. Основные результаты выполненной работы заключаются в следующем: 1. Проведен анализ существующих методов совместного моделирования МЭМС и электрических схем. Из многообразия средств проектирования МЭМС и ИС определены программы, обладающие максимальной точностью и достоверностью результатов. 2. Показана возможность совместного моделирования в программе PSPICE SPICE-модели дифференциальной ЕМС совместно с электрической схемой, поддерживающей резонансные колебания. По результатам моделирования проведена оптимизация конструкции преобразователя и электрической схемы управления с целью достижения высоких технических характеристик всей системы. 3. Разработана новая SPICE-модель электростатического конденсаторного преобразователя физических величин. Показана практическая возможность моделирования перемещения металлизированной мембраны конденсаторного микрофона, звукового давления и электрической схемы усиления сигнала. 4. Проведено моделирование SPICE-модели конденсаторного микрофона в программе PSPICE совместно с распространенной схемой усиления. По результатам моделирования определена их совместная частотная характеристика чувствительности. 5. Проведена классификация SPICE-моделей дифференциальной ЕМС и электростатического микрофона как СФ блока. Предложен способ формирования входной физической величины в программе PSPICE с помощью аналитического оборудования, для приближения результатов моделирования электрической схемы и преобразователя физической величины к реально существующим результатам. 6. При использовании SPICE-модели конденсаторного микрофона в НПК "Технологический центр" МИЭТ были разработаны микросхемы микрофонного усилителя и формирователя импульсов. По результатам их моделирования совместно с SPICE-моделью электретного микрофона определены основные параметры микросхемы. Представлены результаты испытаний образцов интегральной схемы формирователя импульсов, проведенных у заказчика, которые показали соответствие полученных характеристик требованиям ТЗ. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы в Государственном Учреждении Научно-производственный комплекс «Технологический центр» МИЭТ для выполнения работ: «Разработка SPICE-моделей, библиотеки элементов и правил проектирования микроэлектромеханических систем и интегрированных систем типа «МЭМС+ИС» (Шифр: Микромодель, № ГР У85739), ОКР «Разработка и изготовление БИС формирователя импульсов» (Шифр: Корпус, ГК № 05-22н), ОКР «Разработка библиотеки стандартных ячеек для проектирования микропотребляющих цифро-аналоговых микросхем», (Шифр: Лимит, ГК № 2006/251/06-06н/1), НИР «Исследование возможности создания СБИС речевого кодека», (Шифр: Юность-СБИС, ГК № 2005/418/ 05-23н). Таким образом, в результате выполнения диссертационной работы созданы новые SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин для практического применения их при проектировании емкостных МЭМС и ИС приема и обработки сигналов с целью достижения высоких технических характеристик всей системы.

Похожие диссертации на SPICE-модели конденсаторных преобразователей физических величин