A transimpedance amplifier design for capacitive micromachined ultrasonic transducers operating at 7.5MHz
7.5MHz'te çalışan kapasitif mikroişlenmiş ultrasonik dönüştürücüler için transempedans amplifikatör tasarımı
- Tez No: 657351
- Danışmanlar: PROF. DR. HAYRETTİN KÖYMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Transduser, Transducer
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kapasitif Mikro İşlenmiş Ultrasonik Dönüştürücüler (CMUT'lar), ultrason görüntülemede kullanılan MEMS cihazlarıdır, ör. ultrason mamografisi. CMUT, geleneksel X-ışını mamografisinin zararlı etkileri olmadan ultrason mamografisinde uygulanabilir bir dönüştürücü çözümü olduğunu kanıtlamıştır. CMUT'lar çok yüksek elektriksel empedansa sahiptir, bu sebeple bir transempedans amplifikatörü (TIA) alış sırasında ön amplifikasyon için en uygun olan amplifikatör türüdür. 25MHz bant genişliğine ve 120kΩ transempedans kazancına sahip bir TIA, XFAB XC06M3 prosesi kullanılarak Cadence Virtuoso'da tasarlanmıştır. CMUT küçük sinyal modeli, 50μm yarıçap ve 7.5MHz çalışma frekansı için kullanılmıştır. Bu model, TIA devre simülasyonlarına dahil edilmiştir. TIA için biri pasif geri besleme direncine ve diğeri MOSFET geri besleme direncine sahip iki tasarım seçeneği önerilmiştir. İkincisi, yerleşim tasarımında öncekine kıyasla alandan tasarruf etmemizi sağlamıştır. Geçici hal ve gürültü simülasyonları şematik ve yerleşim görünümleri için yapılmış ve karşılaştırılmıştır. TIA'nın giriş referanslı akım gürültüsü 0.5pA/√Hz olarak simüle edilmiş ve güç tüketimi her iki tasarım için yaklaşık 3.3mW olarak simüle edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers (CMUTs) are MEMS devices used in ultrasound imaging, e.g. ultrasound mammography. CMUT proved to be a viable transducer solution in ultrasound mammography without the hazardous effects of conventional X-ray mammography. The CMUTs have a very high electrical impedance, where a transimpedance amplifier (TIA) is most appropriate for preamplification during reception. A TIA with 25MHz bandwidth and 120kΩ transimpedance gain is designed on Cadence Virtuoso using XFAB XC06M3 process. The CMUT small signal model is used for 50μm radius and 7.5MHz operating frequency. This model is incorporated into TIA circuit simulations. Two design options are proposed for the TIA, one with the passive feedback resistor and the other with a MOSFET feedback resistor. The latter enabled us to save space in layout design compare to the former. Transient and noise simulations are conducted and compared for schematic and layout views. The input referred current noise of the TIA is simulated to be 0.5pA/√Hz and the power consumption is simulated to be approximately 3.3mW for both designs.
Benzer Tezler
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Atherosklerotik kalp hastalıklarında risk faktörleri
Risk factors in the coronary artery disease
MURAT SUHER
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT