Kapalı döngü kapasitif ivmeölçer okuma devresinin tasarımı ve gerçeklenmesi
Quartz closed loop capacitive accelerometer readout circuit design and implementation
- Tez No: 614131
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET TİMUR AYDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Bu çalışmada taktik seviye kuvars ivmeölçerlerin hassas okuma devreleri için analog devre tasarımı yapılmıştır. Kuvars ivmeölçer yapısı alt birimlerine ayrılarak matematiksel olarak modellenmiştir. Hazırlanan modelleme üzerindeki parametre değişimlerinin sonuçlarını gözlemlemek üzere model MATLAB-SIMULINK ortamına aktarılmıştır. Literatürde önceden yapılan çalışmalar ışığında açık ve kapalı döngü devre modelleri üzerinde durulmuş sonrasında gerilim frekans dönüşümü ya da 𝛴−𝛥 dönüşümü gibi pek çok tasarım modeli üzerinde çalışılarak, ideal tasarım oluşturulmuştur. Oluşturulan benzetimin gerçek koşullara uygun olması amacıyla bileşenlerin ve diğer gürültü oluşturabilecek kaynakların etkileri simülasyona yansıtılmıştır. Bu model kapsamında yapılan çalışmalarda optimal devre yapısına ulaşılmış ve bu devre prototipe aktarılıp gerçeklenmiştir. Hazırlanan modeller ışığında devre yapısının nihai hali ortaya çıkarılmış ve bu yapı önce şematiğe aktarılmış ardından da baskı devre kartı üzerinde hayata geçirilmiştir. Gerçeklenen okuma devresi laboratuar ortamında çeşitli test düzeneklerinde denenmiş ve parametreleri çıkarılmıştır. Elde edilen ölçümler ile simülasyon sonuçları karşılaştırılmış, üretim ve tasarım hedeflerinin uyumluluğu değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, an analog circuit design for the precision reading circuit of the tactical grade accelerometer is presented. Quartz accelerometer is modeled mathematically by dividing its structure into subunits. This model has been transferred to MATLAB-SIMULINK environment to observe the effects of some parameter changes on the model. In the light of the studies that exist in literature, open and closed loop circuit models are emphasized and the ideal design has been formed by working on many design models such as voltage frequency conversion or 𝛴−𝛥 transformation. The effects of the components and other sources of noise are taken into account in the simulation in order to ensure that the simulation is compatible with the actual conditions. Optimal circuit structure has been reached in the studies conducted within the scope of this model and this circuit has been transferred to a prototype. In the light of prepared models, the final structure of the circuit is revealed and this structure is first implemented on the schematic and then on the printed circuit board. In the laboratory environment, the test circuit is tried and tested. By comparing the obtained measurements and simulation results, the comparison of production and design objectives are evaluated.
Benzer Tezler
- Low-power low-noise highly programmable digital accelerometer readout for high performance MEMS accelerometers
Yüksek performanslı MEMS ivmeölçerler için düşük güç tüketimli düşük gürültülü kapsamlı programlanabilir okuma sistemi tasarımı
BERK ENGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Capacitive CMOS readouts for high performance MEMS accelerometers
MEMS ivmeölçerler için yüksek performans kapasitif okuma devreleri
UĞUR SÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. HALUK KÜLAH
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Resonance-based MEMS temperature sensors for temperature compensation of mems capacitive accelerometer
MEMS kapasitif ivmeölçerlerin sıcaklık duyarlılığının düzeltilmesi için rezonans tabanlı MEMS sıcaklık duyargaları
GÜLŞAH DEMİRHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- A versatile 5th order sigma-delta modulation circuit for MEMS capacitive accelerometer characterization
Kapasitif MEMS ivmeölçer karakterizasyonu için çok yönlü 5 dereceli sigma-delta modülasyon devresi
TUNJAR ASGARLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Modelling and noise analysis of closed-loop capacitive sigma-delta MEMS accelerometer
Kapasitif sigma-delta yapılı MEMS ivmeölçer modellemesi ve gürültü analizi
BİTER BOĞA
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. HALUK KÜLAH