فهرست:
فصل اول : سیستمهای میکروالکترومکانیکی
۱-۱ مقدمه. 2
۱-۲ تعریف MEMS. 2
۱-۳ تاریخچه. 4
۱-۴ کوچکسازی به عنوان شاخصهی اصلی MEMS. 6
۱-۵ دلایل و مزایای کوچکسازی در فناوری MEMS. 7
۱-۶ برتریهای فناوری MEMS. 8
۱-۷ کاربردهای MEMS. 9
۱-۸ لزوم توسعه و پیشرفت در زمینهی MEMS. 12
۱-۹ تکنولوژی طراحی و ساخت سیستمهای میکروالکترومکانیکی.. 13
۱-۹-۱ طراحی.. 13
۱-۹-۲ تکنولوژی ساخت... 14
۱-۹-۲-۱ انتقال طرح بر روی بستر. 14
۱-۹-۲-۲ لایهبرداری.. 14
۱-۹-۲-۳ لایهنشانی.. 15
۱-۱۰ مواد مورد استفاده در MEMS. 16
۱-۱۰-۱ اکسید سیلیکون SiO2 18
۱-۱۰-۲ سیلیکون نیترید Si3N4 18
۱-۱۰-۳ سیلیکون کارباید (SiC) 18
۱-۱۱ دلایل استفاده از کریستال سیلیکون در MEMS. 19
فصل دوم : اسیلاتورهای کنترل شده با ولتاژ
۲-۱ مقدمه. 21
۲-۲ نوسانکنندهی کنترل شده با ولتاژ (VCO) 21
۲-۳ انواع نوسانساز. 22
۲-۴ LC-VCO.. 24
۲-۵ نوسانساز عمودی.. 25
۲-۶ Q-VCO.. 29
۲-۷ نویز فاز و جیتر زمانی.. 30
۲-۷-۱ نویز فاز. 30
۲-۷-۲ جیتر زمانی.. 31
فصل سوم : حلقهی قفل فاز
۳-۱ مقدمه. 34
۳-۲ نحوهی عملکرد PLL. 34
۳-۳ اجزای PLL. 34
۳-۴ آشکارساز فاز. 35
۳-۵ بلوک دیاگرام PLL. 35
۳-۶ روابط PLL. 35
۳-۷ کاربردهای PLL. 37
۳-۸ PLL مبتنی بر MEMS. 37
۳-۹ کریستال کوارتز. 37
۳-۱۰ روشهای قبلی انجام شده برای جبرانسازی حرارتی.. 40
فصل چهارم : شبیهسازی و تحلیل نتایج
4-1 شبیهسازی.. 51
4-2 کدنویسی با PSO.. 52
4-2-1 کد نویسی با شبکهی عصبی ............................................................................................ 56
4-3 نتایج.. 61
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادها
5-1 نتیجه گیری.. 65
مراجع.. 67
منبع:
S. P. Beeby, G. Ensel, and M. Kraft, 2004, “MEMS Mechanical Sensors”, Artech House.
D. S. Eddy and D. R. Sparks, 1998, “Application of MEMS Technology in automotive sensors and actuators” Proceedings of the IEEE, vol. 86, pp. 1747-1755.
S. Kota and G. K. Ananthasuresh, S. B. Crary and K. D. Wise, “Design and Fabrication of Microelectromechanical Systems”, Journal of Mechanical Design December 1994, vol. 116.
Ali Hajmiri and Thomas H. Lee, “The Design of Low Noise Oscillators”., Kluwer Academic Publishers, NewYork, Boston., 2003.
B. Z. Kaplen, “On the simplified implementation of quadrature Oscillator models and the expected quality of their operation as VCO’s,” Proc. IEEE, vol. 68, pp. 745-746, 1980.
G. A. Korn and T. M. Korn, Electronic Analog and Hybrid Computers New York: McGraw-Hill, 2nd ed. 1972, p. 252.
R. Genin and J. Genin, “Nouveau modele d’oscillatoeur non Lineaire donnant deux signaux sinusoidaux en quadrature”, C. R.Acad. Sci., serie A, vol. 286, pp. 377-379, 1978.
B. Adkins, “The General Theory of Electrical Machines”. London: Chapman and Hall, 1959.
M. K. Parasuram and B. Ramaswami, “A three phase sine wave reference generator for thyristorised motor controllers,” IEEE Trans. Ind. Electron. Contr. Instrum., vol. IECI-23, pp. 270-276, 1976.
Wei Tingcun;Chen Yingmei; Hu Zhengfei. Analog CMOS IC Design, Tsinghua University Press, 2010 : 267-271
Zhou, H. F.; Han, Y.; Dong, S. R.; Wang, C. H., “An Ultra-Low-Voltage High-Performance VCO in 0.13μm digital CMOS process,” Journal of Electromagnetic Waves and Applications, 2008, No. 17-18, vol. 22:2417-2426.
H. J. McSkimin, “ Measurement of elastic constant at low temperature By means of ultrasonic waves data for silicon and germanium single Crystals and for fused silica,” J. Appl. Phys., vol. 24, no. 8, pp. 988-997, Aug. 1953.
Y.-H. Chuang, S.-H. Lee R.-H. Yen, S.-L.Jang, and M.-H. Juang, “A low-voltage quadrature CMOS VCO based on voltage-voltage feedback topology,” IEEE Microw., vol.16, no. 12, pp. 696-698. Dec. 2006.
L. Lin and P. R. Gray, “A 1.4 GHz differential low-noise CMOS Frequency synthesizer using a wideband PLL architecture,” in IEEE Int. Solid-State Circuits Conf. (ISSCC) Dig. Tech. Papers, Feb. 2000, pp. 204-205, 458
M. Gradner, “Phase-lock Techniques. New York: Wiley”, in IEEE Int. Solid-State Circuits Conf. (ISSCC) Dig. Tech. Papers, Feb. 2000, pp. 204-205, 45817.
H. J. McSkimin, “Measurement of elastic constant at low temperature By means of ultrasonic waves data for silicon and germanium single Crystals and for fused silica,” J. Appl. Phys., vol. 24, no. 8, pp. 988-997, Aug. 1953.
J. Wang, J. E. Butler, T. Feygelson, and C. T. C. Nguyen, “1.5 GHz Nanocrystalline diamond micromechanical resonator with material Mismatched isolating support,” in Proc. IEEE MEMS 2004, Jan. 2004, pp.641-644.
K. Ho. Gavin, K. Sundaresan, S. Pourkamali, and F. Ayazi, “Micromechanical IBARs: Tunable High-Q Resonators for Temperature-Compensated Reference Oscillators”, Georgia Institute of Technology, Atlanta , IEEE., January 31, 2010., JOURNAL OF MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS, VOL. 19, NO. 3, JUNE 2010.
R. Tabrizian, G. Casinovi and F. Ayazi, “Temperature-Stable High-QAIN-on-Silicon resonators with Embedded Array of Oxide Pillars,” Solid-State Sensors, Actuators, and Microsystems workshop (Hilton Head 2010), June 2010, pp. 100-101.
R. Tabrizian, M. Pardo and F. Ayazi, “A 27 MHZ TEMPERATURE COMPENSATED MEMS OSCILLATOR WITH SUB-PPM INSTABILITY”, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA, IEEE, 978-1-4673-0325-5,2012.
K. Ho. Gavin, K. Sundaresan, S. Pourkamali, and F. Ayazi “Electronically Temperature Compensated Silicon Bulk Acoustic Resonator Reference Oscillators”, School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, and is now with GE Global Research, Niskayuna, NY 12309 USA, IEEE,. 2007., IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 42, NO. 6, JUNE 2007.
J. C. Salvia, R. Melamud, S. A. Chandorkar, S. F. Lord, and T.W. Kenny., “Real-Time Temperature Compensation of MEMS Oscillators Using an Integrated Micro-Oven and a Phase-Locked Loop”., JOURNAL OF MICROELECTROMECHANICAL SYSTEMS, VOL. 19, NO. 1, FEBRUARY 2010.