导读:本文包含了硅微机械加速度计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微机械加速度计,∑Δ模数转换器,低失真,增益增强折迭共源共栅
硅微机械加速度计论文文献综述
于健海,尹亮[1]（2019）在《用于微机械加速度计的亚微米工艺ADC设计》一文中研究指出为了满足高性能微机械加速度计输出数字化的应用需求,基于亚微米工艺提出了一种16位高阶∑Δ模数转换器。采用五阶前馈单比特量化的方法,实现转换器低失真输出。前级积分器采用增益增强折迭共源共栅一级运放结构,提高低频增益,减少前级运放增益非线性对转换器失真的影响。应用积分器输出摆幅优化的方法和开关电容共模反馈电路的方案降低了整体功耗。测试结果表明,当采样频率为8MHz时,小信号输入失真度低于90dB;在低功耗模式下采样频率降低到4MHz,失真度接近90dB。这种高集成大动态范围的五阶前馈∑Δ模数转换器结构实现了16位输出精度,能够满足微机械加速度计的输出信号转换要求。(本文来源于《西安电子科技大学学报》期刊2019年03期）
康昊,常洪龙[2]（2018）在《基于模态局部化效应的微机械加速度计研究进展》一文中研究指出模态局部化效应是安德森局部化在结构动力学中的一种具体表现形式,其利用振动模态的能量局部集中效应实现了灵敏度的大幅度提高。因此,模态局部化效应近年来逐渐被用于研制高精度的谐振式传感器。介绍了模态局部化效应的基本原理及发展历程,及其在各类谐振式传感器中的应用及研究现状,包括质量传感器、电荷传感器、位移传感器以及刚度传感器。最后,着重介绍了模态局部化效应在惯性敏感器件加速度计中的应用及研究现状。(本文来源于《导航与控制》期刊2018年06期）
杜洁慧[3]（2018）在《高精度微机械电容式加速度计温度补偿与闭环系统优化研究》一文中研究指出微机械加速度计是一种基于硅微加工技术的用于测量加速度信息的惯性传感器,有着尺寸小、功耗低、与集成电路兼容性好、易于批量生产等优点,目前已广泛应用于民用和军用的各种领域。本论文主要围绕高精度电容式微机械加速度计工程化中的实时在线温度补偿与闭环系统参数优化展开研究:针对加速度计零偏随温度漂移的现象,提出了一种基于加速度计谐振频率信息的实时温度补偿方案;以降低加速度计功耗为目标,设计并实现了基于环形二极管电容检测的单板模拟型电路方案;设计了加速度计的幅频和相频特性的自动测试系统,能快速标定加速度计的开环特性,并在此基础上进行闭环系统优化。主要工作内容及成果包括以下几个方面:1)从工程应用的角度,分析并比较了双路载波调制型及环形二极管解调型两种电容检测方案各自的优缺点,并对两种方案分别进行了小型化电路实现以及测试比较。采用环形二极管检测的单板模拟型开环加速度计,与原双路载波调制型开环加速度计相比,电路形式更为简单,功耗降低了 85%以上,目前的噪声和稳定性最优指标为单位带宽噪声等效加速度12.6 μg/√Hz,偏置不稳定性5.9μg;2)提出了 一种基于加速度计谐振频率的实时温度补偿方案,该方案在加速度计环路中加入额外的锁相环实时监测加速度计的谐振频率从而获得加速度计的温度信息,并利用该信息对加速度计的输出零偏进行实时补偿。测试结果表明补偿算法使得加速度计的零偏温度一次项系数从3.54 mg/℃降低至0.05 mg/℃。Allan方差分析显示,补偿方案显着地降低了曲线中的温度斜坡,加速度斜坡分量从补偿前的35 μg降低至2.4μg,且系统的偏置不稳定性低至1.6 μg;3)针对微机械加工误差导致加速度计的动力学参数存在较大波动而使得单个加速度计的力平衡闭环参数需要人工调校的情况,设计了加速度计动力学参数的自动扫频测试方案,快速获得加速度计的开环传递函数特性,为以后加速度计的批量校调与快速闭环打下基础。在扫频测试的基础上,在基于环形二极管检测方案的加速度计系统中进行开环特性分析与闭环研究,理论开环参数与实测特性的吻合度非常高,并据此有针对性地设计出优化开环传递函数零极点的PI控制器进行闭环控制。闭环优化过程中加速度计的闭环带宽设计值为37 Hz,实际的闭环特性同样利用自动扫频方案进行测试,实测带宽37.2 Hz。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-01-05）
高杨,雷强,赵俊武,吕军光[4]（2017）在《微机械谐振式加速度计的研究现状及发展趋势》一文中研究指出微机械谐振式加速度计(MMRA)是通过检测加速度施加前后谐振器谐振频率变化实现对加速度检测的。该传感器具有频率信号输出、稳定性好、灵敏度高、精度高等优点,己成为MEMS传感器的重要发展方向之一。详细讨论了微机械谐振式加速度计设计中的关键技术,难点及对应解决方案、发展趋势。其中,关键技术包括机械结构、激励与检测方式以及谐振器刚度改变方式。分析了谐振器的叁种机械结构以及微杠杆工艺误差造成的不对称性;根据谐振器材料的压电特性,可将MMRA分为压电MMRA和非压电MMRA,压电MMRA的激励与检测方式都是压电激励/压电检测,非压电MMRA主要为静电激励/电容检测;讨论了轴向应力和静电刚度这两种谐振器刚度改变方式的原理和适用范围。微机械谐振式加速度计主要存在四个技术难点:机械耦合、温度特性、工艺误差、组装与封装,并针对这四点给出了相应的解决方案。集成,静电刚度,新材料,多轴以及更高的性能指标将是今后微机械谐振式加速度计的主要发展趋势。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2017年08期）
康强,石云波,王艳阳,冯恒振,任建军[5]（2017）在《灌封胶对高量程微机械加速度计封装的影响》一文中研究指出封装是高量程微机械加速度传感器高可靠性的重要保障,而灌封工艺是高量程微机械加速度传感器封装流程中一个非常重要的环节,对实现加速度传感器产业化具有重要的影响。根据一种自制的、量程为XX的压阻式高量程微机械加速度传感器的封装模式,利用有限元分析(FEA)方法建立加速度传感器的封装模型,基于FEA方法分析了灌封热应力及灌封工艺对加速度传感器性能的影响。分析结果表明:灌封胶的热膨胀系数和弹性模量是影响封装热应力的主要因素,而灌封胶的密度与封装热应力无关;灌封胶弹性模量及密度的变化对加速度传感器输出信号的影响很微弱,可以忽略不计。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2017年05期）
陈方,刘卫平,刘礼,张勇军[6]（2016）在《级联式高阶Σ△M数字式闭环微机械加速度计》一文中研究指出基于Sigma-delta Modulator(Σ△M)原理的数字闭环微机械加速度计不仅实现了力反馈闭环控制,同时直接完成信号的模数转换。基于全差分式电容微加速度设计了一种2-2级联式(MASH)高阶Σ△M闭环系统——MASH_(2-2),并与传统的单环路二阶、四阶Σ△M闭环系统(SD2、SD4)进行了仿真分析比较,研制了原理样机。微加速度计是基于结构层厚度50mm的SOI硅片通过DRIE刻蚀、气态HF释放等一系列微加工工艺得到,系统电路以数字化方式集成在FPGA中。常压下测试结果表明,样机的灵敏度为0.876 V/g,噪声基底为-110 d B,零偏不稳定性为20mg,静态温漂为40.8mg/℃,量程为±20 g。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2016年03期）
张义川,缪旻,方孺牛,唐小平,卢会湘[7]（2016）在《基于低温共烧陶瓷的微机械差分电容式加速度计的研究（英文）》一文中研究指出低温共烧陶瓷(LTCC)技术是实现电子设备小型化、高密度集成化的主流封装/组装集成技术,可适用于耐高温、耐受恶劣环境下的特性要求。报道了以LTCC为结构材料设计、制作的一种MEMS差分电容式加速度计。该器件的敏感质量、4根悬臂梁结构都内嵌于LTCC多层基板,质量块和上下盖板之间通过印刷电极组成差分电容对;高精度电容检测芯片表贴于LTCC基板表面,将差分电容信号转化为电压信号。论文讨论了微机械LTCC加速度计的设计与制备、检测电路和性能测试。LTCC的高密度多层布线减小了互连线的长度和相关耦合寄生电容;基于集成芯片的检测电路解决了分立式检测电路的引起噪声大、电路复杂等问题。测试结果表明:该加速度计结构灵敏度较高,小载荷情况下表现出良好的线性关系,灵敏度约为30.3 m V/gn。(本文来源于《传感技术学报》期刊2016年04期）
马晓冬[8]（2016）在《用于微机械加速度计上盖封装的电镀锡工艺研究》一文中研究指出MEMS器件由于尺寸小、质量轻、功耗低等优点得到世界范围内广泛的研究,但因不同种类的MEMS器件在封装需求以及工艺兼容性方面经常各有其特殊性,这对MEMS器件的封装提出了更高规格的要求,这对MEMS器件走向实际应用造成了一定程度上的阻碍。本文对课题组在研的叁明治式高精度、大量程MEMS加速度计的实际封装进行了需求分析,为了确保MEMS加速度计在电容-位移信号检测方面的可靠性和灵敏度,实现封装腔体内外电信号的连接,需要加工包含电容极板阵列结构的玻璃上盖,对中间的弹簧振子结构进行封装,基于此提出了封装环厚度为?33?5?μm、键合强度大于1MPa等指标。通过对MEMS加速度计封装方式的调研分析,本文选择基于电镀金属焊料锡凸点回流焊的封装方式完成对弹簧-振子结构的封装。通过对电镀工艺的研究,对电镀锡的厚度均匀性进行了优化,将锡的厚度均匀性控制在5%以内;在此基础上,搭建实验平台,采用叁点压片的方式改善了键合完成后焊料锡厚度的均匀性,实现了封装工艺。其中,重点对电镀完成后导电牺牲层金属难以安全刻蚀的问题进行了研究。干法刻蚀易于破坏已有功能层结构,引入潜在的工艺兼容性问题;湿法刻蚀简单易行,但是牺牲层金属铬的刻蚀液通常会优先与需要保留的焊料锡发生反应。针对此种困境,本文通过对电镀焊料锡工艺流程的创新与优化,引入铝膜作为导电牺牲层,成功解决了电镀锡工艺流程中导电牺牲层金属的湿法刻蚀问题,实验结果表明,该工艺与我们的MEMS器件兼容性较好,同时可广泛应用于特征尺寸在100μm以上的凸点焊锡工艺。封装完成后的测试结果表明,键合完成后焊料锡厚度可控制在?33?4?μm,键合强度达到?2.0?0.4?MPa,满足大于1MPa的设计指标,整体工艺可用于对MEMS加速度计的封装。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）
曾建[9]（2016）在《闭环叉指式电容微机械加速度计动态性能研究及优化》一文中研究指出MEMS (Micoelectromechanical system)加速度计以其优越的性能和应用价值而被各国科学研究机构、各国高校和公司视为重点研究对象。MEMS加速度计在汽车安全气囊、地震监测仪、手机、游戏机等消费领域有广泛的应用。在一些应用中,加速度传感器检测系统中过大的超调量会导致系统的误动作。例如,汽车安全气囊系统中加速度传感器检测系统中过大的超调量会导致安全气囊在错误的时刻打开。因此,对MEMS加速度计动态性能的研究与优化是非常必要的。目前数字电路以其抗干扰能力强,精度高等优点成为了主要的研究热点,而模数转换器是数字电路设计的关键部分,相对于传统Nyquist模数转换器,Sigma-Delta模数转换器在消耗更少硬件资源的同时却获得了更高的精度,将Sigma-Delta技术与二阶微加速度结构相结合可以提高微加速度计的噪声整形能力,从而提高闭环微加速度计系统的精度。因此高阶Sigma-Delta微加速度计的研究具有重要的研究意义。本文基于叉指式电容微加速度计闭环检测电路,提出了一种改善闭环电容式微机械加速度计动态性能的比例积分(Proportional-Integral, PI)补偿模块。与此同时,设计了一种3阶反馈数字Sigma-Delta调制器来实现数字信号与模拟信号的转换。本文主要的研究工作和成果如下：(1)分析了闭环电容式微机械加速度计的工作原理,利用MATLAB的Simulink工具搭建了闭环电容式微机械加速度计的模型。通过仿真研究了不同的比例系数P及积分系数I对闭环加速度计动态性能的影响,分析了PI模块对闭环电容式微机械加速度计阻尼比和固有谐振频率的影响,实验结果与仿真结果相吻合。(2)根据仿真模型搭建PCB检测电路,分析寄生电容、寄生电阻等因素对零偏产生的影响,并提出了采用并联可调电容的方法修正零偏。实验结果表明并联可调电容可将零偏从62.15mV减小到0.5mV。(3)设计数字Sigma-Delta调制器以实现数字信号与模拟信号的转换。利用MATLAB和Modelsim联合仿真对所设计的数字Sigma-Delta调制器进行综合仿真验证,数字电路仿真结果与MATLAB仿真结果相吻合。(4)设计五阶Sigma-Delta微加速度计,提高闭环微加速度计的噪声整形能力。仿真结果表明输入500Hz的正弦波加速度信号时,叉指式电容微加速度计闭环输出信噪比为74.0dB,有效位数为12.0;5阶Sigma-Delta微加速度计闭环输出信噪比为84.8dB,有效位数为13.8。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-04-05）
张霞[10]（2015）在《微机械加速度计的温漂性能研究综述》一文中研究指出温度是影响微机械加速度计性能指标、限制其应用领域的关键因素之一。在简要介绍微机械加速度计发展现状及温度对其影响机理的基础上,对近年来在降低微机械加速度计温漂方面国内外研究机构所采取的主要研究方法进行了详细的阐述,为该研究领域的推进提供了参考。(本文来源于《固体电子学研究与进展》期刊2015年06期）
硅微机械加速度计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
模态局部化效应是安德森局部化在结构动力学中的一种具体表现形式,其利用振动模态的能量局部集中效应实现了灵敏度的大幅度提高。因此,模态局部化效应近年来逐渐被用于研制高精度的谐振式传感器。介绍了模态局部化效应的基本原理及发展历程,及其在各类谐振式传感器中的应用及研究现状,包括质量传感器、电荷传感器、位移传感器以及刚度传感器。最后,着重介绍了模态局部化效应在惯性敏感器件加速度计中的应用及研究现状。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
硅微机械加速度计论文参考文献
[1].于健海,尹亮.用于微机械加速度计的亚微米工艺ADC设计[J].西安电子科技大学学报.2019
[2].康昊,常洪龙.基于模态局部化效应的微机械加速度计研究进展[J].导航与控制.2018
[3].杜洁慧.高精度微机械电容式加速度计温度补偿与闭环系统优化研究[D].浙江大学.2018
[4].高杨,雷强,赵俊武,吕军光.微机械谐振式加速度计的研究现状及发展趋势[J].强激光与粒子束.2017
[5].康强,石云波,王艳阳,冯恒振,任建军.灌封胶对高量程微机械加速度计封装的影响[J].微纳电子技术.2017
[6].陈方,刘卫平,刘礼,张勇军.级联式高阶Σ△M数字式闭环微机械加速度计[J].中国惯性技术学报.2016
[7].张义川,缪旻,方孺牛,唐小平,卢会湘.基于低温共烧陶瓷的微机械差分电容式加速度计的研究（英文）[J].传感技术学报.2016
[8].马晓冬.用于微机械加速度计上盖封装的电镀锡工艺研究[D].华中科技大学.2016
[9].曾建.闭环叉指式电容微机械加速度计动态性能研究及优化[D].电子科技大学.2016
[10].张霞.微机械加速度计的温漂性能研究综述[J].固体电子学研究与进展.2015
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