سال انتشار: ۱۳۹۰

محل انتشار: نوزدهمین کنفرانس مهندسی برق ایران

تعداد صفحات: ۶

نویسنده(ها):

ربابه وحیدی – دانشگاه صنعتی مالک اشتر
سیروس طوفان – دانشگاه زنجان
احمد عفیفی – دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده:

در این مقاله، مدار مناسب جهت خواندن خازنهای کوچک در سنسورهای خازنی MEMS طراحی و شبیه سازی شده است. جهت کاهش نویز و آفست از ترکیب دو مدارCHS و CDS استفاده شده که در آشکار سازی تغییرات بسیار کوچک خازن در حد چند فمتو فاراد و یا کمتر در سنسور خازنی MEMSبهترین نتیجه را داشتهاند. در شبیه سازیهای انجام شده، روشCHSدر مدارهای پیوسته زمان و روشهایCDS و ترکیبی درمدارهای سوئیچ خازنی به کار گرفته شدهاند. سیگنال ورودی مدارCDSو ترکیبی، یک سیگنالdcبرابر ولتاژ تغذیه ولی در مدارCHS سینوسی می-باشد. فرکانسCHSبرابرMHz1و فرکانس نمونه برداری در مدارCDSدو برابر فرکانسCHSیعنیMHz2است. شبیه سازیهای انجام شده با نرم افزارHSPICEنشان میدهند که روشCDSو ترکیبی نسبت به روشCHS نتایج بهتری دارند. توان مصرفی مدار ترکیبی برابر ۵۵۳ میکرو وات می باشد. با توجه به شبیه سازیها، میزان تغییرات کمتر از ۱۰۰ اتو فاراد تا حداکثر ۶۰۰ پیکو فاراد توسط دو مدارCDS و ترکیبی به خوبی قابل اندازهگیری است.