加速度传感器信号处理集成电路的研制

设计并制作了一种用于差分电容式加速度传感器的信号处理电路.该电路具有模拟和脉宽调制两种输出方式,能够将差分电容的变化通过模拟电平和输出脉冲信号的占空比表征,实现了对差分电容式加速度传感器信号的测量.电路中集成了自检测驱动单元.电路采用4 μm P阱CMOS工艺制作.初步测试结果表明:在1～5 pF内,电路的灵敏度为10.7 V/pF,可满足大多数差分电容式传感器信号处理的要求.     

单轴硅微加速度传感器的原理与电路设计

单轴硅微加速度传感器将敏感部分与外围信号调理电路集成在一起，成为一个完整的加速度测量系统。系统除供电电源外不需要任何外加因素，能够实现电路的无触摸启动工作。敏感部分采用差动电容式结构具有高灵敏度、宽量程、较低的非线性误差、外围电路简单等优点。外围电路将敏感输出信号相位调制后，通过解调输出。解调电路采用开关电容(SC)的形式，通过负反馈系统反馈电荷影响采样一积分幅度的思路，设计电路对有效信息解调。本文介绍单轴硅微加速度计敏感部分的原理与外围调理电路的设计思路。     

加速度传感器信号处理集成电路的研制

设计并制作了一种用于差分电容式加速度传感器的信号处理电路。该电路具有模拟和脉宽调制两种输出方式 ,能够将差分电容的变化通过模拟电平和输出脉冲信号的占空比表征 ,实现了对差分电容式加速度传感器信号的测量。电路中集成了自检测驱动单元。电路采用 4 μmP阱CMOS工艺制作。初步测试结果表明 :在 1～ 5 pF内 ,电路的灵敏度为 10 .7V/ pF ,可满足大多数差分电容式传感器信号处理的要求。     

加速度传感器信号处理集成电路的研制

设计并制作了一种用于差分电容式加速度传感器的信号处理电路。该电路具有模拟和脉宽调制两种输出方式，能够将差分电容的变化通过模拟电平和输出脉冲信号的占空比表征，实现了对差分电容式加速度传感器信号的测量。电路中集成了自检测驱动单元。电路采用4μmP阱CMOS工艺制作。初步测试结果表明：在1～5pF内，电路的灵敏度为10．7V／pF，可满足大多数差分电容式传感器信号处理的要求。     

基于Pcap01的MEMS电容压力传感器测量电路设计

基于TDC原理文中提出了一种用于MEMS电容式压力传感器的微弱电容测量电路。该电路以微处理器STM32F103为控制核心,通过SPI总线对Pcap01芯片进行时序控制,完成电容数据的采集、分析、处理和显示。该电路具有体积小、抗干扰性强、分辨率高和刷新频率高的特点。通过对10 pF以下的固定电容和MEMS电容式压力传感器测量验证新电路的性能。实验结果表明,电路在10 Hz刷新频率下有效精度位为16位,分辨率可达61 aF。     

MEMS高精度电容读出电路的单芯片集成研究

MEMS电容式传感器的迅速发展为后续集成化读出电路的设计提出了巨大挑战.系统地分析了制约微传感器高精度电容读出电路设计的主要因素,回顾了目前主要的几种读出电路结构,阐述了这些电路的基本原理,并对影响电路分辨率的主要设计参数进行了分析和对比,最后探讨了电容式读出电路设计的发展趋势.     

基于PS021的微小电容测量模块

研究了电容式传感器的适配电路.阐述了微小电容测量电路的应用背景和国内外研究现状,针对电容式传感器的工作原理确定了适配电路的选择方案.详细介绍了PS021的特性、功能和工作原理.设计了采用该芯片的微小电容测量模块,应用系统设计方法,提高了微小电容的测量精度,具有良好的应用前景.     

电容式加速度计结构与检测电路的研究

提出一种基于水银电容式加速度传感器的接口电路。从根本上解决加速度传感器在大冲击或恶劣环境下的测量数据难采集的问题。在此接口电路中,采用MS3110芯片对设计加工的电容式加速度计进行测试,通过单片机写入程序来控制该芯片,调节内部各参数,使MS3110工作在线性度和灵敏度最佳状态。实验结果表明,此接口电路具有很高的稳定性、灵敏度和线性度。该测量电路主要包括硬件设计和软件设计。该电路能够高精度测量微小电容,有很好的应用前景。     

电容式压力传感器微电容测量集成电路的研究

采用开关电容技术的Boxcar积分原理设计的,为测量电容式压力传感器微电容的接口电路已提出,它由Boxcar积分器,锁存器,脉冲宽度调制器和控制信号电路组成。 这个接口电路,采用3μmP-阱CMOS双层多晶硅栅工艺研制,管芯面积为2.5×3.5mm~2。测试结果表明,接口电路具有较好的灵敏度,它完全适用于与硅集成电容式压力传感器集成在同一芯片上。     

基于电压积分翻转电容法的微位移测量

微小位移测量在工业控制、机械制造等领域应用广泛。本文提出了一种基于电压积分翻转电容法的微位移测量方法,该方法利用平行板电容器充放电的特性,使输出电压根据电容的不同容值而发生周期性的反转,产生相应频率的输出波形。该系统由位移测量电极板、电压积分翻转电路、低通滤波电路和MCU模块组成。位移测量电极板位移变化时其电容发生相应改变,电压积分翻转电路将电容变化值转化为输出信号的频率变化值。低通滤波电路将输出信号滤波,降低高频噪声的影响。MCU模块计算出频率变化值对应的微小位移变化值。实验结果表明：由线性回归分析,基于电压积分翻转电容法的微位移测量,其线性度误差为2.16%,相对误差为0.06%,与其他基于电容的位移测量方法相比,线性度误差比基于电容式传感器的微位移测量法小0.09%,比ZNXD型电容式传感器位移测量法小0.64%;相对误差比基于电容式传感器的微位移测量法小0.26%,比ZNXD型电容式传感器位移测量法小0.14%,比平板式电容器位移测量法小0.36%。相比之下,本文的具有较好的线性度误差和相对误差。     

不同结构部件的等效电容对ECM灵敏度的影响

对于驻极体电容传声器(ECM),不同结构部件的等效电容,对灵敏度的影响不同.在掌握了不同类别电容对灵敏废的影响机理之后,在单体设计时,对不同部件进行针对性的设计,以便按需调节单体的灵敏度.主要探讨了振膜的有效电客和传声器内部的寄生电容这两者对灵敏度的影响,以及各部件对相应电容的影响.     

埋入电容式多层印制板的研制

研究埋入电容多层板的制作工艺。通过试验验证电容容值与电容设计方法的关系,多层板生产流程中层压、热风整平工序对电容容值的影响;通过热冲击试验、老化试验等试验验证了埋入电容的容值在环境试验中的稳定性。通过一系列试验验证了埋入电容具有高温稳定性,可以在多层板内实现多个埋置电容层。可靠性试验证明埋置电容具有很好的稳定性和很高的可靠性。     

油水两相流电容层析成像系统电容测量电路的设计

微小电容检测是电容层析成像技术的一个关键和难点。针对油水两相流电容层析成像系统的具体要求，本文研制一种微小电容交流测量电路。电容测量电路的静态测量误差小于0.2％，漂移为0.05％/小时。实验结果表明满足使用要求。     

两相邻耦合互连的Elmore延时估计

基于"有效电容"的概念提出了一种分析两相邻耦合RC互连延时的方法.与采用Miller电容的传统方法比较,该方法不但提高了计算精度而且反映出了延时随信号上升时间的变化规律.该方法与Elmore延时法具有相同的计算复杂度,可广泛用于考虑耦合电容的面向性能的布线优化.     

MOS Capacitance-Voltage Characteristics from Electron-Trapping at Dopant Donor Impurity

The capacitance versus DC-voltage formula from electron trapping at dopant impurity centers is derived for MOS capacitors by the charge-storage method.Fermi-Dirac distribution and impurity deionization are included in the DC-voltage scale.The low-frequency and high-frequency capacitances,and their differences and derivatives,are computed in the presence of an unlimited source of minority and majority carriers.The results show that their difference and their DC-voltage derivatives,are large and readily measurable,hence suitable as a method for characterizing the electronic trapping parameters at dopant impurity centers and for a number of lower power signal processing and device technology monitoring applications.     

基于单电容定时的爆闪灯用脉冲序列发生器

提出了一种利用单电容定时的用于爆闪式信号灯的脉冲序列发生器。这种脉冲序列发生器由于使用了一个定时电容,克服了传统的脉冲序列发生器由于使用2个定时电容,从而因电容误差和温度变化所引起的脉冲个数不稳定的现象。     

基于前项补偿的电容层析成像数据采集系统

电容层析成像系统极板间的电容值相对于耦合电容相差近两个数量级，如何补偿耦合电容成为微小电容测量的难点之一。以12电极油水两相流电容层析成像系统为研究对象，在分析了电容层析成像系统原理的基础上，设计了电容层析成像数据采集系统，系统采用前项补偿方法完成了微小电容的测量，并根据实际测量过程所涉及的关键性问题进行了分析和讨论，通过实验验证了此方法是实用可行的，较好地解决了微小电容精确测量问题。     

MOS Capacitance–Voltage Characteristics from Electron-Trapping at Dopant Donor Impurity

The capacitance versus DC-voltage formula from electron trapping at dopant impurity centers is derived for MOS capacitors by the charge-storage method. Fermi–Dirac distribution and impurity deionization are included in the DC-voltage scale. The low-frequency and high-frequency capacitances, and their differences and derivatives, are computed in the presence of an unlimited source of minority and majority carriers. The results show that their difference and their DC-voltage derivatives, are large and readily measurable, hence suitable as a method for characterizing the electronic trapping parameters at dopant impurity centers and for a number of lower power signal processing and device technology monitoring applications.     

铁电负电容可测试性的仿真研究

铁电材料具有负电容特性,可应用于新一代超低亚阈值摆幅晶体管中。由于铁电负电容具有准静态特性,在实际测试中,难以直接观测到单独铁电电容的负电容现象。基于“Ginzburg-Landau”模型,采用TCAD软件,构建了紧凑的HfO₂铁电电容结构,并通过仿真获得了匹配的RC电路参数,验证了负电容特性。同时,仿真研究了外加电压幅值与串联电阻阻值对铁电电容负电容效应可测试性的影响。     

TFT AMLCD像素矩阵电路中栅延迟的模拟研究

建立了ａ－ＳｉＴＦＴＡＭＬＣＤ的等效电路模型,综合考虑栅信号线电阻、栅与源信号线的交叠电容以及ＴＦＴ导电沟道电容构成的ＲＣ（ＲｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙＣａｐａｃｉｔａｎｃｅ）常数,模拟计算了栅信号延迟对液晶显示屏尺寸、显示分辨率及栅信号电极材料的依赖关系,为实现器件优化设计提供参考。