微谐振器毕业论文微谐振器的动态特性分析(1).doc

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1、本科毕业设计（20届）题目微谐振器的动态特性分析学院专业姓名班级学号指导教师完成日期20年月诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《微谐振器的动态特性分析》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）：年月日杭州电子科技大学本科毕业设计摘要微电子机械系统（MEMS)是一个发展十分迅速、应用日渐广泛的领域，而MEMS传感器是应用最为广泛的MEMS器件，其中的MEMS谐振式传感器具有高灵敏度、高Q值、高稳定性、低噪声性能、低功耗等优良特性，在汽车电子、消费电子、生物医学和定位导航等领域中发挥十分重要的作

2、用。本文主要是对动态下MEMS谐振器的性能进行研究，而品质因数是MEMS谐振器性能指标中最重要的参数，因此首先介绍了品质因数的物理意义，讨论了影响品质因数的四个因素，并在此基础上分析了对MEMS谐振器品质因数影响最显著的空气阻尼损耗。接着讨论了空气阻尼的形成原因，说明了压膜阻尼是影响MEMS谐振器性能的主要因素之一。根据上述的分析，重点研究动态下MEMS谐振器的性能情况。首先建立MEMS谐振器电极模型，推导出MEMS谐振器Q值的具体计算公式，并利用该公式研究动态下谐振器性能影响情况。最后分析得到分析得到MEMS谐振器在脉冲和阶跃惯性信号下的位移响应特性。关键词：微电子

3、机械系统，谐振器，品质因数，位移响应特性杭州电子科技大学本科毕业设计ABSTRACTMEMSarearapidly-developedfieldwithincreasingwiderangeofapplications.MEMSsensoristhemostwidelyusedpartoftheapparatus.Ofwhich,theMEMSresonantsensorhasplayedanimportantroleintheareasofautomaticelectronics,consumerelectronics,biomedicineandnavigatio

4、nbecauseofit'sexcellentcharacteristicsofhighsensitivity,high-valueofQ,lownoiseandlowpowerconsumption.ThispapermajorlyresearchesonthecharacteristicsoftheMEMSWine-Glassresonatorunderdynamicstate.Thequalityfactoristhemostparameteroftheresonator'sperformanceindex.First,itintroducedthephysic

5、alsignificanceoftheQFandthefourfactorsinfluenceit,analyzedthemostsignificantimpactoftheQF一theairdampingloss.Thenwediscussedthereasonsoftheformationofairdamping,showedsqueeze-filmdampingisoneofthemajorfactorsthatinfluencethecharacteristicsoftheMEMSresonator.Basedontheaboveanalysis,thefoc

6、usonthedynamicperformanceofMEMSresonators.First,theMEMSresonatorselectrodemodel,derivedMEMSresonatorQvalueiscalculated,andtakeadvantageofthetheresonatorperformanceoftheformuladynamiccase.FinalanalysistobeanalyzedtoobtaintheresponsecharacteristicsoftheMEMSresonatorinthepulseandstepinerti

7、aldisplacementsignal.Keywords：MEMS,resonator,qualityfactor,displacementresponsecharacteristic杭州电子科技大学本科毕业设计目录1引言12概述22.1课题研究的背景22.2国内外微谐振器技术发展现状及趋势32.3MEMS传感器的应用及前景42.4MEMS的设计53梳齿谐振器的基本工作原理63.1微谐振器静电驱动原理63.2微谐振器动力学原理73.3MEMS谐振器的分类83.4本章小结104谐振器关键参数和影响因素114.1谐振频率114.2噪声114.3品质因数