文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
微传感器微弱电压信号读出电路芯片设计
姓名:郭攀
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:孔德义
20100501
摘要礐ひ丈杓屏硕脸龅缏方峁怪械牡ザ嗽怂惴糯笃鳌⑹毙虻缏芬约微传感器是采用微米级的微电子和微机械加工制造技术制作而成的新型传感器,它具有体积小、重量轻、功能多、可靠性高以及易于实现智能化等特点,已被广泛的应用在航空、航天、国防军事、工业过程控制以及医疗保健等领域。微传感器中市场份额占有量最多同时也是使用比较广泛的是微加速度传感器和微机械陀螺仪。微加速度传感器的作用是测量加速度,是一种基于技术的微型惯性仪表微加速度传感器。微机械陀螺仪是一种用来测量物体运动的角度或角速度的传感器,它是采用与集成电路工艺相似的工艺制造的。这些高精度的微传感器系统对后续读出电路要求很高,因为后续读出电路的噪声性能主要决定了微传感器系统能探测到的最小信号幅度,因此很有必要研究设计一种高精度的微传感器后续读出电路。本论文依据常见的微电容式传感器的相关参数指标设计了高精度的信号读出电路芯片。首先提出了整体读出电路结构框图,然后采用新加坡特许驳绫;さ缏罚唤鐾瓿闪苏庑┑缏纺?榍岸松杓乒ぷ鞯牡缏方峁股杓啤原理图的抡嬉约暗缏吩F骷问娜范ǖ龋餐瓿闪撕蠖松杓乒ぷ鞯版图绘制、版图的、橹ひ约鞍嫱嫉募纳问崛『秃蠓抡娴龋成功流片后对芯片进行封装,然后设计用于测试读出电路芯片性能的电路板,把封装好的芯片焊接在迳虾螅ü藕欧⑸鳌⑹静ㄆ鳌⒕驳缂频认喙测试仪器对读出电路芯片进行测试,得到较好的测试结果。关键词:微传感器微加速度传感器读出电路版图芯片测试
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导师签名:每垒赵作者签名:』譬卫签字日期:..坌宣中国科学技术大学学位论文原创性声明中国科学技术大学学位论文授权使用声明本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作为申请学位的条件之一,学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权,即:学校有权按有关规定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,可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等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、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。签字日期:
第滦髀引言传感器通常作为测量系统中的一种前置的部件,它能够感知外界物理量、化学量或生物量信息,然后按照一定的规律将这些非电量信息转换成电子系统可以处理的可用输出信号,以达到测量系统的测量目的或者为系统后期的处理提供信息。在当今科技发达的信息社会,传感器已经被广泛的应用在工业、交通运输业、农业以及国防军事等领域,并且,在各领域对传感器的性能要求越来越高的强大推动下,传感器正向着小型化、集成化、智能化的方向发展甝。微传感器是采用微米级的微电子和微机械旒际踔谱鞫傻男滦痛感器,它与传统传感器相比,具有微型化、重量轻、功能多、可靠性高、单件成本低、集成度高、可大批量和高精度生产以及易于实现智能化等特点№N⒋ǜ器中的敏感元件尺寸通常是微米级或者是亚微米级,是采用微机械加工技术制造而成的,因此,微传感器的体积仅有传统传感器的几十分之一甚至几百分之一,重量从传统传感器的千克级下降到几十克甚至几克,但是微传感器并不是传统传感器仅仅按比例缩小的产物,而是具有新功能、新机理、新结构和新作用并且通过加工技术制备的新一代传感器件,它的结构工艺、设计方法等都具有自身特殊现象和规律微传感器具有许多无可替代的优点,被广泛的应用在航空、航天、国防军事、工业过程控制以及医疗保健等领域,尤其是在航空航天领域,微传感器的小型化和智能化对减轻航天系统质量、增加航程、储存与转换以及减小能源供应等方面有重大意义。用微传感器代替传统传感器,不仅能使各种飞行器实现低价进入太空,而且对太空的全球监视和侦察工作也起着非常关键的作用。据市场研究公司最新发表的研究报告称,年全球微传感器市场的销售收入将达亿美元,⒋ǜ衅魇场的销售收入将达到亿美元。⒋ǜ衅髯罱改昃哂泻芎玫氖谐∠矍熬啊微传感器的种类繁多,工作原理也各有不同,主要分为微加速度传感器、微机械压力传感器、微机械陀螺仪、微流量传感器、微气体传感器、微化学传感器、微机械温度传感器等。根据市场调查公司所做的调查报告称,惯性传感器中的微加速度传感器和微机械陀螺仪这两种微传感器,在年微传感器的市场中占有量最多,