【摘 要】
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双端固支梁平板电容结构广泛应用于微机械电容式传感器中,传感器的量程与平板电容的吸合有关,因此精确快速地求解电容极板下拉电压非常重要.文中针对微梁结构在静电驱动下存在的结构-静电耦合场问题,比较了典型耦合场分析方法的优缺点,根据双端固支梁平板电容动力学原理,推导了临界下拉电压的近似解析解;并利用基于边界元和有限元的计算机仿真方法验证了解析结果的有效性.鉴于有限元方法的复杂性和效率低下问题,提出一种基于MAST语言的集总参数模型的仿真分析方法.结果表明,文中所提方法与有限元和边界元方法的分析结果接近,但显著减
【机 构】
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南京信息工程大学 电子与信息工程学院,江苏 南京 210044
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双端固支梁平板电容结构广泛应用于微机械电容式传感器中,传感器的量程与平板电容的吸合有关,因此精确快速地求解电容极板下拉电压非常重要.文中针对微梁结构在静电驱动下存在的结构-静电耦合场问题,比较了典型耦合场分析方法的优缺点,根据双端固支梁平板电容动力学原理,推导了临界下拉电压的近似解析解;并利用基于边界元和有限元的计算机仿真方法验证了解析结果的有效性.鉴于有限元方法的复杂性和效率低下问题,提出一种基于MAST语言的集总参数模型的仿真分析方法.结果表明,文中所提方法与有限元和边界元方法的分析结果接近,但显著减少了计算时间和求解复杂度,有利于验证系统级仿真的复杂外围电路.
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