طراحی و مدل سازی میکروفون خازنی MEMS و عملکرد آن به همراه مدارهای واسط

در طراحی این میکروفون از دیافراگم های شیاردار، که با استفاده از چند بازو نگه داشته شده، به همراه تکنولوژی MEMS استفاده شده است. وجود دیافراگم شیاردارسبب کاهش عامل استرس در ساختار میکروفون می گردد. میکروفون های با ساختار خازنی درحالت کلی از دوصفحه تشکیل می گردند، که به صفحه بالایی تشکیل دهنده آن، دیافراگم (Diaphragm) گفته می شود که در معرض برخورد امواج صوتی قرار دارد و صفحه دیگر که در قسمت پایینی قرار دارد و ثابت می باشد. ابعاد میکروفون ((0.5x0.5mm(2)می باشد و فاصله هوایی (air gap) میان دو صفحه میکروفون (1μm) است. مدل ارائه شده برای میکروفون از 3 پورت تشکیل شده که پورت های شماره ( 1) و ( 2)، نشان دهنده دو صفحه میکروفون می باشند و پورت شماره ( 3)، محل اعمال سیگنال فشار صوتی بهدیافراگم می باشد. مدل ارائه شده برای میکروفون پاسخ مناسبی به تغییرات دامنه و فرکانس سیگنال فشار، می دهد. ولتاژ تولیدشده توسط مدل میکروفون، با درنظرگرفتن حساسیت بدست آمده برای آن از نظر تئوری و شبیه سازی بسیار به هم نزدیکمی باشند. از بررسی نتایج در می یابیم که سیگنال ولتاژ تولید شده توسط میکروفون در حالت شبیه سازی، مشابه با سیگنال فشاراعمال شده به پورت (3) رفتار می کند.

کلیدواژه ها:

میکروفون ، دیافراگم ، استرس ، فاصله هوایی ، حساسیت ، تکنولوژی MEMS