ويرد على بروتوكول لتصميم شعاع ثابت ثابت باستخدام فيبروميتير دوبلر ليزر (لدف)، بما في ذلك قياس تردد ضبط، تعديل ضبط القدرة، وتجنب فشل الجهاز وستيكشن،. ويتجلى تفوق الأسلوب LDV عبر محلل الشبكة نظراً لقدرتها على وضع أعلى.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تصميم وتوصيف المنهجية لمرشحات ممس الانضباطي كفاءة واسعة النطاق
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
هنا، علينا أن نبرهن مزايا فيبروميتير دوبلر الليزر (لدف) على التقنيات التقليدية (محلل الشبكة)، فضلا عن التقنيات اللازمة لإنشاء عامل تصفية الكهروميكانيكية القائم على تطبيق نظم (MEMS) وكيفية استخدامها (كفاءة أي، وضبط ضبط-القدرة على تجنب الفشل وستيكشن). LDV تمكن القياسات الحاسمة التي من المستحيل مع محلل شبكة اتصال، مثل الكشف عن وضع أعلى (biosensor حساسة للغاية تطبيق) وقياس الرنين لأجهزة صغيرة جداً (سرعة النماذج). وبناء على ذلك، استخدمت LDV لوصف نطاق ضبط تردد وتردد صدى في أوضاع مختلفة من المرشحات ممس بني لهذه الدراسة. هذه الآلية ضبط تردد واسعة النطاق يستند ببساطة جول تدفئة من سخانات المضمنة والإجهاد الحراري عالية نسبيا فيما يتعلق بدرجة حرارة شعاع ثابت ثابت. ومع ذلك، نحن تبين أن قيد آخر لهذا الأسلوب الإجهاد الحراري العالية الناتجة عن ذلك، التي يمكن حرق الأجهزة. تحقيق المزيد من التحسين وسيظهر للمرة الأولى في هذه الدراسة، بحيث أن القدرة على ضبط قد ازداد بنسبة 32% من خلال زيادة التطبيقية DC التحيز الجهد (25 الخامس إلى 35 الخامس) بين الدعامات المجاورة اثنين. هذا الاستنتاج الهام يلغي الحاجة إلى الجول إضافية تدفئة في أوسع نطاق ضبط التردد. فشل محتمل آخر من خلال ستيكشن ومتطلبات الهيكل الأمثل: نقترح تقنية بسيطة وسهلة التطبيق إشارة مربع موجه الترددات المنخفضة التي يمكن بنجاح فصل الحزم ويلغي الحاجة للمزيد أساليب متطورة ومعقدة في الأدب. النتائج المشار إليها أعلاه تتطلب منهجية تصميم، وحتى نوفر أيضا تصميم على أساس التطبيق.
المقدمة
وهناك طلب متزايد على مرشحات ممس نظراً للموثوقية العالية، وانخفاض استهلاك الطاقة، تصميم مضغوط، عامل الجودة العالية، ومنخفضة التكلفة. أنها تستخدم على نطاق واسع كأجهزة الاستشعار والأجزاء الأساسية في مجال الاتصالات اللاسلكية. درجة الحرارة أجهزة الاستشعار1وأجهزة الاستشعار الحيوي2،3والغاز-أجهزة الاستشعار4، مرشحات5،،من67والتذبذب هي مجالات التطبيق الأكثر شعبية. مرشحات ممس الالكتروستاتيكي الأكثر شعبية هي شعاع ثابت ثابت5،8....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1-اختيار وتصميم بنية الأمثل
- حدد شعاع ثابت ثابت لضبط تردد واسعة النطاق (مقارنة بالمرشحين الآخرين، فإنه يمكن ضبط واسعة النطاق عند تسخين فإنه سبب لها معامل حرارة كبيرة من التردد (TCF) وثابت التمدد الحراري ضئيلة).
- تصميم شعاع أطول إذا كان الغرض هو ضبط تحسين الكفاءة. تصميم شعاع أقصر إذا كان الغرض هو تردد التنقل أو إشارة تتبع التطبيقات.
2-التصميم والتصنيع في التكميلية أكسيد معدني متمم (CMOS)
- تصميم وإنشاء 3D-نموذج لتصفية ممس في برنامج يستند إلى FEM.
- إعادة تخطيط نفس في أداة تصميم دوائر المتكاملة (IC)، طبقة بطبقة لإنشاء ملف gds.
- إرسال هذا الملف التوزيع العالمي مسبك المكمل لتصنيع (استخدمنا تكنولو....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
ستيكتيون تم تجنبها بتطبيق إشارة مربع موجه التردد المنخفض وتم التحقق من ذلك باستخدام لدف (الشكل 1). تم التحقق من احتمال فشل بسبب الإجهاد الحراري عالية14 عند تطبيق الجهد DC التحيز العالي نسبيا لسخانات مضمن تحت المجهر (الشكل 2). تم استخدام برنامج FEM لاستخلاص طرق أعلى للشعاع (الشكل 3). واتضح تغيير القدرة على ضبط (زيادة بنسبة 32 في المائة) عن طريق تغيير الجهد DC التحيز (25 الخامس .......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
إحدى الخطوات الحاسمة في بناء المرشحات ممس تصميم الجهاز استناداً إلى مجال التطبيق. الشعاع ينبغي أن تكون أطول أو أرق لضبط كفاءة (جزء في المليون/ميغاواط)، لكن أقصر أو أرق لتردد التنقل أو إشارة تتبع تطبيقات أفضل. بنفس الطريقة، الكشف عن إشارة واضحة عن طريق LDV الحاسمة في جهاز الاختبار الذي هو السبب في أنه من الأفضل لتصميم الشعاع مع سمك على الأقل 3-4 ميكرون. خلاف ذلك الإشارة سوف تكون صاخبة، حتى مع 100 × العدسة، وأنه يأخذ عدة نقاط اختبار مع القضاء على الضوضاء (مضمنة في برامج LDV) تحقيقا للكشف عن الأمثل. سبب لها تريليون قدم مكعب.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدينا شيء الكشف عنها.
شكر وتقدير
وأيد هذا العمل "مختبر أبحاث الجيش الأمريكي"، اديلفي، ماريلاند، الولايات المتحدة الأمريكية، تحت W91ZLK المنحة-12-P-0447. وقد أجريت قياسات الرنين بمساعدة مايكل ستون وأنطوني بروك. وأجرى قياس الكاميرا الحرارية بمساعدة Conover ديمون من جامعة جورج واشنطن.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مقياس اهتزاز دوبلر | ليزر Polytec | Polytec MSA-500 | |
| مسح المجهر الإلكتروني | كاميرا زايس | ||
| الحرارية | X | ||
| مزود الطاقة | Egilent | (E3631A) | |
| المجهر | X | ||
| كوفنتور | كوفنتور | أداة محاكاة | |
| الإيقاع الموهوب | الإيقاع | أداة | |
| محاكاة Multisim |
المراجع
- Göktaş, H., Turner, K., Zaghloul, M. Enhancement in CMOS-MEMS Resonator for High Sensitive Temperature Sensing. IEEE Sensors J. 17 (3), 598-603 (2017).
- Davila, A. P., Jang, J., Gupta, A. K., Walter, T., Aronson, A., Bashir, R. Microresonator mass sensors for detection of Bacillus anthracis Sterne spores in air and water. Biosens. Bioelectron.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
