بهبود حساسیت هیدروفن با استفاده از ترانزیستور گیت معلقِ دارای Proof Mass در فرکانس‌های پایین

نویسندگان

1 مجتمع دانشگاهی هوادریا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 مجتمع دانشگاهی هوادریا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

3 مجتمع دانشگاهی هوادریا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

4 مجتمع دانشگاهی هوادریا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر

doi
چکیده

در این پژوهش یک مبدل هیدروفن باند پهن فرکانس پایین طراحی و شبیه‌سازی شده است. هسته‌ی اصلی این ساختار را ترانزیستور ماسفت نوع n تشکیل می‌دهد. امپدانس ورودی بالا و امپدانس خروجی پایین ماسفت‌ها مزیت عمده‌ی استفاده از این ترانزیستور ها در مبدل‌ها است. گیت این ترانزیستور به صورت معلق و به شکل صفحه مستطیل مسطح، که دارای Proof mass می‌باشد بالای آن قرار گرفته است. اساس کار این هیدروفن تغییر ظرفیت خازن ایجاد شده بین گیت و کانال ترانزیستور به دلیل تاثیر موج آکوستیکی بر سطح گیت است؛ که به دنبال آن جریان و ولتاژ خروجی ترانزیستور تغییر می‌کند. جریان بالای ترانزیستورها از دیگر مزیت استفاده‌ی آن‌ها است؛ چرا که جریان خروجی بیشتر، حساسیت بالاتری را به ‌دنبال دارد. در این مقاله، ابتدا به معرفی ساختار و پارامترهای آن پرداخته می شود. پس از تحلیل مدهای گیت، پارامترهای اساسی ساختار و تاثیر آنها روی حساسیت ساختار بررسی می شود. در آخر نیز پس از بررسی تغییر جنس گیت با مواد مختلف، حساسیت نهایی ساختار با حساسیت مراجع مقایسه میگردد. حساسیت این ساختار که در بازه ی فرکانسی  Hz 10100-10 عملکرد خطی دارد،  db 160- می باشد که نسبت به تحقیقات پیشین بهبود چشمگیری داشته است.