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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 張家歐 | |
dc.contributor.author | Shih-Chang Chen | en |
dc.contributor.author | 陳世昌 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-13T05:45:49Z | - |
dc.date.available | 2008-07-19 | |
dc.date.copyright | 2006-07-19 | |
dc.date.issued | 2006 | |
dc.date.submitted | 2006-07-13 | |
dc.identifier.citation | 參考文獻
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dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/33768 | - |
dc.description.abstract | 本論文之目的在設計一個,可偵測因微小位移所產生的電容變化量之位移電容感測電路,首先將先分析電容訊號的產生與計算方式,接著將陸續介紹五種電容感測電路的架構,分別是同步偵測電路、切換式電容感測電路、相關雙取樣電容感測電路、擬差動感測電路、差動式電荷放大器,並分析其適用時機與性能優劣。由於欲感測之電容訊號相當微小,故需要一組能抵抗雜訊並擁有高精確度的電容感測電路的架構,因此吾人選取差動式電荷放大器再加上一些所設計的電子元件來組成電容感測電路架構並完成此論文,而此架構不但可消除製程上初始電容的誤差且經由適當佈局後精確度更可高達 法拉等級。
而本論文使用國家晶片系統設計中心(NSC Chip Implementation Center, CIC)所提供的台灣積體電路(TSMC)0.35μm Mixed-Signal 2P4M Polycide 3.3/5V的製程,並使用Synopsys 公司所出的Hspice電路模擬軟體來進行模擬。 | zh_TW |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-13T05:45:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-95-R93543011-1.pdf: 2831859 bytes, checksum: c42e4e1b80a647d3ff9817a25b086071 (MD5) Previous issue date: 2006 | en |
dc.description.tableofcontents | 目錄
摘要 I 目錄 II 圖目錄 …………………………………………………………...……..VII 表目錄 XIV 第一章 導論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 3 1.3 文獻回顧 4 1.4 本文目的與章節摘要 5 第二章 環形陀螺儀振動原理與電容分析 7 2.1 振動式陀螺儀感測原理 7 2.2 環形陀螺儀簡介 8 2.2.1 環形陀螺儀原理簡介 8 2.2.2 環狀陀螺儀感測原理 11 2.3 環形陀螺儀架構與電容計算 12 2.3.1 粗略電容值的計算 12 2.3.2 精確電容值的計算 13 2.3.3 本論文架構電容值的估算 15 2.4 結論 18 第三章 電容感測電路與原理 19 3.1 前言 19 3.2 電路的非理想特性 19 3.2.1 放大器的抵補電壓(Amplifier Offset Voltage) 20 3.2.2 閃爍雜訊(Flicker Noise, 1/f Noise) 20 3.2.3 通道電荷注入(Channel Charge Injection) 21 3.2.4 開關雜訊(取樣雜訊) 24 3.2.5 時脈饋入(Clock Feedthrough) 25 3.3 單端電荷放大器之分析 26 3.3.1 單端電荷放大器之非理想性 26 3.3.2 同步偵測電路(Synchronous Detection) 28 3.3.3 切換式電容(Switched-Capacitor)感測電路 31 3.3.4 相關雙取樣電容感測電路 34 3.4 差動電荷放大器 35 3.4.1 擬差動式(Pseudo-Differential)輸出電容感測電路 35 3.4.2 差動式電荷放大器 40 3.5 單端電荷放大器與差動式電荷放大器之比較 41 3.6 結論 42 第四章 系統架構與運算放大器設計 44 4.1 本論文電路之系統架構 44 4.2 運算放大器的理想特性與分類 45 4.3 雙級運算放大器架構 50 4.3.1 運算放大器的增益 51 4.3.2 頻率響應 53 4.3.3 迴轉率(Slew Rate) 54 4.3.4 輸入偏移電壓 56 4.3.5 輸入級 58 4.3.6 運算放大器之補償 59 4.3.7 偏壓級設計 63 4.3.8 輸出與輸入振幅 65 4.3.9 二級運算放大器設計結果 66 4.4 摺疊疊接式運算放大器設計(Folded-Cascode Opamp) 70 4.4.1 摺疊疊接式運算放大器主體 70 4.4.2 寬振幅電流鏡(Wide-Swing Current Mirror) 72 4.4.3 寬振幅常數互導電流鏡(Wide-Swing Constant-Transconductance Bias Circuit ) 74 4.4.4 摺疊疊接式運算放大器設計結果 75 4.5 單一運算放大器所構成之差動放大器設計 79 4.6 結論 81 第五章 離散電子元件設計 82 5.1 前言 82 5.2 取樣與保存(Sample and Hold) 82 5.2.1 以模仿元件抵銷電荷注入 83 5.2.2 以互補式開關抵銷電荷注入 85 5.2.3 差動取樣電路 86 5.3 無穩態多諧振盪器 87 5.4 緩衝器 92 5.5 濾波器 93 5.6 S/H之時脈設計(Clock Design) 96 5.7 MOS 電阻的設計 100 5.8 結論 102 第六章 模擬結果 103 6.1 前言 103 6.2 單一運算放大器模擬結果 104 6.3 差動放大器模擬結果與改良 106 6.4 全電路系統模擬 109 6.5 本位移電容感測電路之解析度 113 6.6 感測電容訊號與輸出弦波訊號之關係 115 6.7 工作頻寬之調整 118 6.8 結論 121 第七章 結論與未來展望 122 參考文獻 124 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 位移電容感測器之研究設計 | zh_TW |
dc.title | The Design of Position Capacitive Sensor | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 94-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.coadvisor | 謝發華 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 周傳心,邵耀華,張簡文添 | |
dc.subject.keyword | 感測器,環形微陀螺儀,電容感測, | zh_TW |
dc.subject.keyword | sensor,micro gyroscope,capacitive sensing, | en |
dc.relation.page | 127 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2006-07-14 | |
dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 應用力學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 應用力學研究所 |
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