تصميم مستشعر غاز الموجة الصوتية السطحية CMOS ذو الجهد المنخفض 0.18 أم

Bibliographic Details
Title:	تصميم مستشعر غاز الموجة الصوتية السطحية CMOS ذو الجهد المنخفض 0.18 أم
Authors:	Moghavvemi, Mahmoud, Attaran, A.
Contributors:	Moghavvemi, Mahmoud
Publisher Information:	2011.
Publication Year:	2011
Subject Terms:	Ultrasonic transducers, مدارهای مجتمع CMOS, Acoustoelectric effects, Акустика, الکترونیک کم توان, circuitos integrados CMOS, Akustische Wellen, Акустоэлектрические эффекты, جهزة الموجات السطحية الصوتية, دستگاه های موج سطحی صوتی, رأى جهاز استشعار الغاز, Traitement de signal, پردازش سیگنال, التأثيرات الكهربائية الصوتية, حسگرها, Маломощная электроника, H2S, امواج صوتی؛ آکوستیک, Modulation par déplacement de fréquence, SAW-Gassensor, CMOS 0, NOX, Akustoelektrische Effekte, Ultraschallwandler, 18 µm, Акустические волны, کلید زدن تغییر فرکانس, Gases, Частотная манипуляция, Low power electronics, SAW gas sensor, Effets acoustoélectriques, Dispositivos acústicos de ondas superficiales, آشکارسازهای گاز؛ گازها, موجات صوتية الصوتيات, Signalverarbeitung, اثرات آکوستوالکتریک, Traitement du signal, مبدل های اولتراسونیک, 0.18 میکرومتر CMOS, Ondes acoustiques, محولات بالموجات فوق الصوتية, Elektronik mit geringem Stromverbrauch, Procesamiento de señales, gases, Circuits intégrés CMOS, معالجة الإشارات, أجهزة كشف الغاز, Procesamiento de la señal, Acoustics, Gasdetektoren, CMOS integrated circuits, НОКС, КМОП 0, Electrónica de baja potencia, Обработка сигнала, датчик газа ПАВ, Aserradura, Des gaz, Akustik, Frecuencia de modulación por desplazamiento, Sensoren, Sawing, CMOS de 0, efectos acústicoeléctricos, غازات, Acoustique, Sensores, سنسور گاز SAW, Détecteurs de gaz, Transducteurs à ultrasons, كبريتيد الهيدروجين, أكاسيد النيتروجين, نشر, Gase, Frequency shift keying, Integrierte CMOS-Schaltkreise, Gas detectors, Sciage, Детекторы газа, أ الدوائر المتكاملة CMOS مفتاح تحويل التردد, SIERRA sensor de gas, 0.18 أم سيموس, Sägen, Signal processing, Acoustic surface wave devices, Ультразвуковые преобразователи, [SPI] Engineering Sciences [physics], Датчики, Газы, Transductores ultrasónicos, Capteur de gaz SAW, akustische Oberflächenwellengeräte, Electronique basse consommation, Acústica, detectores de gases, Sensors, 18 um CMOS, Распиловка, 0.18 um CMOS, 18 мкм, Акустические устройства на поверхностных волнах, إلكترونيات منخفضة الطاقة, dispositifs à ondes acoustiques de surface, интегральные схемы КМОП, أجهزة الاستشعار, capteurs, Acoustic waves, Ondas acústicas, Обработка сигналов, Frequenzumtastung
Description:	In diesem Dokument wird ein SAW-Gassensor (Surface Acoustic Wave) entworfen und getestet. Das Ziel des entwickelten SAW-Gassensors ist die Erkennung von H2S- und NOX-Gasen. Die Antennen der Interdigitalwandler (IDT) im vorgeschlagenen Sensor sind mit einem dünnen WO3-Film beschichtet, dessen Masse bei engem Kontakt empfindlich auf die genannten Gaskonzentrationen reagiert. Die Änderungen der WO3-Masse werden als Frequenzverschiebung von 300 auf 500 MHz registriert. Die Sensorblöcke werden für eine Betriebsfrequenz von 300 MHz bis 350 MHz simuliert, gefertigt und getestet. Eine relativ lineare Reaktion wird mit einem Schritt von 0,1 V für eine 10-MHz-Schrittfrequenzverschiebung erreicht, die von WO3-beschichteten IDTs ausgestrahlt wird. Diese vollständig integrierte Signalverarbeitungsschaltung, die im 0,18-µm-CMOS-Prozess entwickelt wurde, ist einfach, kostengünstig, klein, hat einen geringen Stromverbrauch und eine schnelle Echtzeit-Betriebsreaktion. En este artículo se diseña y prueba un sensor de gas de onda acústica superficial (SAW). El objetivo del sensor de gas SAW diseñado es detectar gases H2S y NOX. Las antenas de los transductores interdigitales (IDT) en el sensor propuesto están recubiertas con una película delgada WO3, cuya masa es sensible a las concentraciones de gas mencionadas en contacto cercano. Los cambios en la masa de WO3 se registran como cambios de frecuencia de 300 a 500 MHz. Los bloques de sensores se simulan, fabrican y prueban para una frecuencia de funcionamiento de 300 MHz a 350 MHz. Se logra una respuesta relativamente lineal con un paso de 0,1 V para un cambio de frecuencia de paso de 10 MHz emitido desde los IDT recubiertos con WO3. Este circuito de procesamiento de señal totalmente integrado diseñado mediante un proceso CMOS de 0,18 um es simple, rentable, de tamaño pequeño, tiene un bajo consumo de energía y también una respuesta operativa rápida en tiempo real. Un capteur de gaz à ondes acoustiques de surface (SAW) est conçu et testé dans cet article. L'objectif du capteur de gaz SAW conçu est de détecter les gaz H2S et NOX. Les antennes des transducteurs inter-numériques (IDT) du capteur proposé sont recouvertes d'un film mince WO3, dont la masse est sensible aux concentrations de gaz mentionnées lors d'un contact étroit. Les changements de masse de WO3 sont enregistrés sous forme de déplacement de fréquence de 300 à 500 MHz. Les blocs capteurs sont simulés, fabriqués et testés pour une fréquence de fonctionnement de 300 MHz à 350 MHz. Une réponse relativement linéaire est obtenue avec un pas de 0,1 V pour un décalage de fréquence par pas de 10 MHz émis par les IDT revêtus de WO3. Ce circuit de traitement du signal entièrement intégré conçu par un processus CMOS 0,18 um est simple, rentable, de petite taille, a une faible consommation d'énergie et une réponse de fonctionnement rapide en temps réel. В этой статье разработан и испытан датчик газа на поверхностной акустической волне (ПАВ). Целью разработанного датчика газа SAW является обнаружение газов H2S и NOX. Антенны встречно-штыревых преобразователей (ВЗП) в предлагаемом датчике покрыты тонкой пленкой WO3, масса которой чувствительна к указанным концентрациям газа при тесном контакте. Изменения массы WO3 регистрируются как сдвиг частоты от 300 до 500 МГц. Блоки датчиков моделируются, изготавливаются и тестируются для рабочей частоты от 300 МГц до 350 МГц. Относительно линейный отклик достигается с шагом 0,1 В при сдвиге частоты с шагом 10 МГц, излучаемом ВШП с покрытием WO3. Эта полностью интегрированная схема обработки сигналов, разработанная по технологии КМОП 0,18 мкм, проста, экономична, имеет небольшой размер, низкое энергопотребление и быстрый отклик в режиме реального времени. A Surface Acoustic Wave (SAW) gas sensor is designed and tested in this paper. The objective of the designed SAW Gas sensor is to detect H2S and NOX gases. The inter-digital transducers (IDT) antennas in the proposed sensor are coated with thin film WO3, which mass is sensitive to mentioned gas concentrations upon close contact. The changes in WO3 mass are registered as frequency shift from 300 to 500 MHz. The sensor blocks are simulated, fabricated and tested for an operating frequency of 300 MHz to 350 MHz. A relatively linear response is achieved with a step of 0.1 V for 10 MHz step frequency shift emitted from WO3 coated IDTs. This fully integrated signal processing circuitry designed by 0.18 um CMOS process is simple, cost effective, small in size, has low power consumption, and fast real-time operation response as well. تم تصميم واختبار مستشعر الغاز للموجة الصوتية السطحية (SAW) في هذا البحث. الهدف من مستشعر SAW Gas المصمم هو اكتشاف غازات H2S وNOX. إن هوائيات محولات الطاقة الرقمية (IDT) الموجودة في المستشعر المقترح مغلفة بطبقة رقيقة من WO3، والتي تكون كتلتها حساسة لتركيزات الغاز المذكورة عند الاتصال الوثيق. يتم تسجيل التغييرات في كتلة WO3 مع تحول التردد من 300 إلى 500 ميجاهرتز. تتم محاكاة كتل الاستشعار وتصنيعها واختبارها لتردد تشغيل يتراوح من 300 ميجاهرتز إلى 350 ميجاهرتز. يتم تحقيق استجابة خطية نسبيًا بخطوة قدرها 0.1 فولت لإزاحة تردد الخطوة 10 ميجاهرتز المنبعثة من IDTs المطلية بـ WO3. إن دائرة معالجة الإشارات المتكاملة هذه والتي تم تصميمها بواسطة عملية CMOS 0.18 um بسيطة وفعالة من حيث التكلفة وصغيرة الحجم ولها استهلاك منخفض للطاقة واستجابة تشغيل سريعة في الوقت الفعلي أيضًا. در این مقاله یک سنسور گاز موج صوتی سطحی (SAW) طراحی و آزمایش شده است. هدف از طراحی شده حسگر گاز SAW تشخیص گازهای H2S و NOX است. آنتن‌های مبدل‌های بین دیجیتالی (IDT) در حسگر پیشنهادی با لایه نازک WO3 پوشانده شده‌اند که جرم آن در تماس نزدیک به غلظت‌های گاز ذکر شده حساس است. تغییرات در جرم WO3 به عنوان تغییر فرکانس از 300 به 500 مگاهرتز ثبت می شود. بلوک های حسگر برای فرکانس کاری 300 تا 350 مگاهرتز شبیه سازی، ساخته و آزمایش می شوند. یک پاسخ نسبتا خطی با یک مرحله 0.1 ولت برای تغییر فرکانس پله 10 مگاهرتز منتشر شده از IDT های پوشش داده شده WO3 به دست می آید. این مدار پردازش سیگنال کاملا یکپارچه که توسط فرآیند CMOS 0.18 um طراحی شده است، ساده، مقرون به صرفه، اندازه کوچک، مصرف انرژی کم و همچنین پاسخ سریع عملیات زمان واقعی است.
Document Type:	Article
Language:	English
Access URL:	https://hal.science/hal-04346185v1
Rights:	CC BY NC
Accession Number:	edsair.a9ac50f576aa..b0058fd34b39ec2a97c6f9a8c1577cfa
Database:	OpenAIRE

Description
Description not available.