文档介绍：浙江工业大学机械工程学院月
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导师虢,远饰度掌诒豯拜翵日作者签名:王绋作者签名:≥彳知学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书浙江工业大学莎月日期:≥。年耭日⒉槐C堋本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭日期:如日
悬臂梁膜硅微机械电容式麦克风的设计与仿真摘要采用类比法建立麦克风的等效电路緋模型,并通过电路分析软件分析得硅微机械电容式麦克风应用广泛,从普通的消费产品到专业的音频系统,它具有体积小、成本低、高精度、可靠性高和批量制造等优点。微机械电容式麦克风工作时希望敏感膜具有较低的刚度,底板则希望有较高的刚度,以此来保证麦克风的开环灵敏度、工作稳定最大电压、频率带宽等主要性能指标,同时希望采用简单的工艺制作,以适合工业化批量生产。在制作麦克风的过程中,敏感膜内部往往会产生拉应力,大量残余拉应力将导致麦克风性能下降。本文提出了一种具有悬臂梁膜和带孔铜底板的硅微机械电容式麦克风。复合敏感膜包括三层,中间一层是掺杂硼的多晶硅,上下两层是氮化硅。敏感膜一端固定于硅基,其余部分在硅基体上呈自由悬浮状态。该结构能完全释放敏感膜内部在制造工程中产生的拉应力,‘并降低膜的刚度,提高麦克风的灵敏度。麦克风底板采用低温电镀铜技术制作,麦克风底板上分布有许多圆形通气孔来调节敏感膜与底板之间的空气压膜阻尼,提高麦克风工作时的频率带宽。本文采用多目标遗传算法对麦克风结构进行优化设计。在本方法中,复合敏感膜参数、底板参数以及敏感膜与底板间距为设计变量,麦克风灵敏度、最大工作电压、工作频率带宽为优化设计目标。采用多目标遗传算法求出最优解集。在所求出的最优解集中选择一组最符合设计要求的解作为麦克风的设计参数。对优化得到的麦克风结构进行仿真分析,,从而得出麦克风的工作频率带宽。出麦克风的灵敏度随声音频率变化的曲线,通过该曲线可算得麦克风的灵敏度和工作频率带宽。将仿真结果与有限元分析结果相比较,验证该等效电路宏模型的有效性。关键词:硅微机械电容式麦克风,悬臂梁膜,多目标遗传算法,灵敏度,等效电路浙江工业大学硕士学位论文
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目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯;⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第滦髀邸第麦克风设计及动态特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.基于多目标遗传算法的麦克风优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯弓浴硅微机械电容式麦克风的研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..硅微机械电容式麦克风概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.设计方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.本论文的工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯工艺流程设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.动态特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯多目标遗传算法概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯硅微机械电容式麦克风的优化模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..罂朔绻ひ樟鞒躺杓啤封装设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯