体声波谐振器质量负载等效电感的量化方法

发布时间：2017-12-11 02:32

  本文关键词：体声波谐振器质量负载等效电感的量化方法

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【摘要】：体声波(BAW)谐振器受到质量负载时,谐振器的Butterworth Van Dyke(BVD)电路模型中会增加1个质量负载等效电感,为得到该电感与负载质量的量化关系,以便对BAW传感器进行系统行为仿真,该文提出了3D多物理场-等效电路仿真对比建模的方法。通过对比COMSOL Multiphysics软件的3D多物理场仿真结果与ADS的等效电路仿真结果得到质量负载等效电感和负载质量的量化关系。以一个薄膜体声波谐振器(FBAR)为例,介绍了该方法的详细过程,并得到案例中的量化关系为:质量负载等效电感每增加1nH,负载质量增加0.1ng。最后将该量化关系应用于基于Pierce振荡器的BAW传感器检测电路的系统级行为仿真。仿真结果表明,质量负载等效电感每增加1nH,振荡频率减小6 MHz,即振荡频率的变化情况与等效电路仿真结果相吻合,从而验证了该检测电路能用于BAW传感器的频率信号的检测。该量化方法同样适用于石英晶体微天平(QCM)。
【作者单位】： 西南科技大学信息工程学院;中国工程物理研究院电子工程研究所;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61574131) 中国工程物理研究院超精密加工技术重点实验室重大基金资助项目(2014ZA001);中国工程物理研究院电子工程研究所创新基金资助项目(S20141203) 西南科技大学特殊环境机器人技术四川省重点实验室开放基金资助项目(14zxtk01);西南科技大学研究生创新基金资助项目(15ycx125,15ycx122,15ycx123) 重庆大学新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室访问学者基金资助项目(2013MS04)
【分类号】：TN65
【正文快照】： 0引言薄膜体声波谐振器(FBAR)是一种电声谐振器,具有高灵敏度、高工作频率(吉赫兹)和低功耗等优点[1],其在传感器领域的应用正引起人们广泛关注。目前,基于FBAR的高性能换能器或传感器(如DNA和蛋白质检测器[2]、气体传感器[3]、微区质量检测器[4]及FBAR微加速度计[5]等)已有报，

本文编号：1276866