發(fā)布時間：2017-05-15 18:05

  本文關(guān)鍵詞：基于微測輻射熱計宏模型的基礎(chǔ)IP庫研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微測輻射熱計型非制冷紅外焦平面陣列(IRFPA)是典型的單片集成微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。具有懸空橋式結(jié)構(gòu)的微測輻射熱計通過MEMS工藝直接制備在讀出集成電路(ROIC)晶圓上。現(xiàn)階段,微測輻射熱計和ROIC無法在同一設(shè)計平臺進(jìn)行系統(tǒng)級設(shè)計和仿真。微測輻射熱計器件的設(shè)計,一般是采用有限元法(FEM)設(shè)計仿真工具;而ROIC的設(shè)計,則采用電路設(shè)計仿真工具。二者的設(shè)計無法在同一平臺上完成,造成微測輻射熱計的設(shè)計和后端ROIC的設(shè)計脫節(jié),無法進(jìn)行微測輻射熱計的系統(tǒng)級設(shè)計,也就不能對微測輻射熱計系統(tǒng)的整體性能進(jìn)行評估。這導(dǎo)致微測輻射熱計的設(shè)計周期長,浪費(fèi)人力、物力,制約了微測輻射熱計的快速發(fā)展。本文就如何建立起微測輻射熱計器件設(shè)計與電路設(shè)計之間的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級仿真進(jìn)行了相關(guān)研究。本文通過對微測輻射熱計進(jìn)行電學(xué)、熱學(xué)分析,建立起微測輻射熱計等效電路宏模型,運(yùn)用硬件描述語言Verilog-A將其進(jìn)行描述,以此為基礎(chǔ)在電路仿真軟件Cadence Virtuoso中建立起微測輻射熱計的基礎(chǔ)IP庫。為了對建立起來的基礎(chǔ)IP庫進(jìn)行驗(yàn)證,本文采用有限元分析和理論計算提取了微測輻射熱計的重要參數(shù):熱容、熱時間常數(shù)、熱導(dǎo)、器件初始電阻和電阻溫度系數(shù),將參數(shù)添加到微測輻射熱計基礎(chǔ)IP庫中,并在仿真器Spectre中對IP庫的輸出特性進(jìn)行分析,仿真結(jié)果與理論預(yù)期一樣。這證明了本篇論文所建立起來的微測輻射熱計基礎(chǔ)IP庫能夠表征微測輻射熱計的主要性能,能夠在系統(tǒng)級設(shè)計仿真中代替微測輻射熱計器件與后端ROIC完成系統(tǒng)級設(shè)計。在系統(tǒng)級設(shè)計時,通過在IC仿真環(huán)境中調(diào)用這個微測輻射熱計的基礎(chǔ)IP庫,實(shí)現(xiàn)器件和ROIC在同一平臺上進(jìn)行設(shè)計仿真,從而實(shí)現(xiàn)了微測輻射熱計的系統(tǒng)級設(shè)計,節(jié)約了仿真時間,并為器件的制備提供可靠參考,提高了設(shè)計效率。
【關(guān)鍵詞】：微測輻射熱計 系統(tǒng)級設(shè)計 宏模型 Verilog-A IP庫
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH-39;TN219
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計9-12
• 1.2 微機(jī)電系統(tǒng)CAD研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-14
• 1.3 微測輻射熱計基礎(chǔ)IP庫研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢14-15
• 1.4 論文的主要工作15-18
• 1.4.1 研究意義15-16
• 1.4.2 研究內(nèi)容16-17
• 1.4.3 技術(shù)路線17-18
• 第二章 微測輻射熱計及其IP庫原理18-32
• 2.1 微測輻射熱計18-21
• 2.2 影響微測輻射熱計性能的主要因素21-22
• 2.2.1 微測輻射熱計響應(yīng)度21-22
• 2.2.2 微測輻射熱計噪聲等效溫差22
• 2.3 微測輻射熱計重要參數(shù)22-24
• 2.3.1 熱容22-23
• 2.3.2 熱導(dǎo)23
• 2.3.3 熱時間常數(shù)23-24
• 2.3.4 電阻和電阻溫度系數(shù)24
• 2.4 微測輻射熱計IP庫原理24-31
• 2.4.1 宏模型26-28
• 2.4.2 等效電路法28
• 2.4.3 硬件描述語言28-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 微測輻射熱計基礎(chǔ)IP庫建立32-42
• 3.1 微測輻射熱計電學(xué)分析32
• 3.2 微測輻射熱計熱學(xué)分析32-33
• 3.3 微測輻射熱計等效電路宏模型33-34
• 3.4 微測輻射熱計宏模型Verilog-A代碼詳解34-40
• 3.5 建立微測輻射熱計的基礎(chǔ)IP庫40
• 3.6 本章小結(jié)40-42
• 第四章 微測輻射熱計重要參數(shù)提取42-51
• 4.1 有限元法42-44
• 4.2 微測輻射熱計電學(xué)參數(shù)提取44-47
• 4.2.1 初始電阻的提取45-46
• 4.2.2 電阻溫度系數(shù)的提取46-47
• 4.3 微測輻射熱計熱學(xué)參數(shù)提取47-50
• 4.3.1 熱容的提取47-48
• 4.3.2 熱時間常數(shù)的提取48-49
• 4.3.3 熱導(dǎo)的提取49-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第五章 微測輻射熱計基礎(chǔ)IP庫驗(yàn)證51-57
• 5.1 微測輻射熱計基礎(chǔ)IP庫仿真51-55
• 5.1.1 熱容的掃描52
• 5.1.2 熱導(dǎo)的掃描52-53
• 5.1.3 電阻溫度系數(shù)的掃描53-55
• 5.2 本章小結(jié)55-57
• 第六章 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 工作總結(jié)57
• 6.2 展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀碩士期間取得的研究成果64-65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 艾t ;國外紅外探測器的發(fā)展及其在制導(dǎo)武器中的應(yīng)用[J];紅外技術(shù);1996年03期

  本文關(guān)鍵詞：基于微測輻射熱計宏模型的基礎(chǔ)IP庫研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：368457