- •«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “лэти” им. В.И. Ульянова (Ленина)» (сПбГэту)
- •«Сапр микро- и наносистем»
- •Профиль – «Нанотехнологии для систем безопасности»
- •«Сапр микро- и наносистем»
- •Профиль – «Нанотехнологии для систем безопасности»
- •Аннотация дисциплины
- •Цели и задачи дисциплины
- •Требования к уровню освоения дисциплины
- •Тема1. Сапр как метод проектирования.
- •Тема2. Виды обеспечения сапр.
- •Тема 3. Математическое моделирование при автоматизированном проектировании.
- •Тема 4. Общая постановка и виды задач принятия решений.
- •Тема 5. Методики автоматизированного проектирования.
- •Тема 6. Программные пакеты сапр
- •Перечень лабораторных работ
- •Содержание рабочей программы
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Введение в сапр.
- •Состав, структура и виды обеспечения сапр.
- •Классификация проектных процедур
- •Стратегии проектирования технологических процессов
- •Лекция №2
- •Математический аппарат в моделях разных иерархических уровней
- •Математические модели на макроуровне
- •Математические модели на микроуровне
- •Основные шаги мкэ
- •Решение
- •Выбор вариационного принципа.
- •Выбор аппроксимирующих функций.
- •Сапр, основанные на мкэ.
- •Сапр для сквозного проектирования мэмс
- •Базовый программный пакет проектирования микро- и наносистем CoventorWare
- •Введение в сапр CoventorWare
- •Основные компоненты сапр CoventorWare Function Manager (Менеджер функций)
- •Material Properties Database (База данных свойств материалов)
- •Process Editor (Редактор процессов)
- •Architect (Архитектор)
- •Designer (Проектировщик)
- •Meshing (Разбиение сетки)
- •Analyzer 3-d Field Solvers (Решатель 3-d)
- •Сапр микро- инаносистем
- •Введение в сапр.
- •Классификация проектных процедур
- •Математический аппарат в моделях разных иерархических уровней
- •Математические модели на макроуровне
- •Математические модели на микроуровне
- •Основные шаги мкэ
- •Решение
- •Выбор вариационного принципа.
- •Выбор аппроксимирующих функций.
- •Сапр, основанные на мкэ.
- •Сапр для сквозного проектирования мэмс
- •Базовый программный пакет проектирования микро- инаносистем CoventorWare
- •Введение в сапр CoventorWare
- •Основные компоненты сапр CoventorWare Function Manager (Менеджер функций)
- •Material Properties Database (База данных свойств материалов)
- •Process Editor (Редактор процессов)
- •Architect (Архитектор)
- •Designer (Проектировщик)
- •Meshing (Разбиение сетки)
- •Analyzer 3-d Field Solvers (Решатель 3-d)
- •3. Проектирование акселерометра
- •Проектирование эквивалентной схемы акселерометра.
- •Инструкция по созданию схемы акселерометра
- •1. Подготовка к работе.
- •Установка mpd и Process.
- •Создание схемы
- •Символ coventor
- •Соединение компонентов.
- •Установка свойств элементов схемы.
- •Установка узлов.
- •Добавление управляющей электроники.
- •Проверка фотошаблонов.
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью эквивалентных схем
- •Анализ стационарной характеристики (рабочей точки по постоянному напря- жению) (dc Operating Point Analysis)
- •Анализ в режиме малых сигналов (Small Signal ac Analysis)
- •Частотный анализ с электрическим возбуждением.
- •Параметрический анализ в первой резонансной моде. (Vary loop on the first reso- nant mode).
- •Передаточный анализ по постоянному току. (dc Transfer (Sweep) Analysis)
- •Переходный анализ. Transient Analysis
- •Добавление схемы чтения выходного сигнала датчика
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью метода конечных элементов.
- •Создание конечноэлементной сетки
- •Моделирование с помощью мкэ.
- •Литература
- •(СПбГэту)
- •Инструкция по созданию схемы акселерометра
- •1. Подготовка к работе.
- •Установка mpd и Process.
- •Создание схемы
- •Символ coventor
- •Соединение компонентов.
- •Установка свойств элементов схемы.
- •Установка узлов.
- •Добавление управляющей электроники.
- •Проверка фотошаблонов.
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью эквивалентных схем
- •Анализ стационарной характеристики (рабочей точки по постоянному напряжению) (dc Operating Point Analysis)
- •Анализ в режиме малых сигналов (Small Signal ac Analysis)
- •Частотный анализ с электрическим возбуждением.
- •Параметрический анализ в первой резонансной моде. (Vary loop on the first resonant mode).
- •Передаточный анализ по постоянному току. (dc Transfer (Sweep) Analysis)
- •Переходный анализ. Transient Analysis
- •Добавление схемы чтения выходного сигнала датчика
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью метода конечных элементов.
- •Создание конечноэлементной сетки
- •Моделирование с помощью мкэ.
- •«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “лэти” им. В.И. Ульянова (Ленина)»
- •«Сапр микро- и наносистем»
- •Профиль – «Нанотехнологии для систем безопасности»
- •Оценка самостоятельной работы студентов
- •Темы рефератов
- •Темы курсовых проектов
Параметрический анализ в первой резонансной моде. (Vary loop on the first reso- nant mode).
На этом шаге вы будете варьировать размеры балок и исследовать влияние измене- ния размеров на резонансную частоту.
Процедура |
Детальное описание процедуры |
1. Установите два цикла варьирования в частотном анализе с изменением длины ба- лок от 208 мкм до 400 мкм и ширины от 5 мкм до 15 мкм с шагом 2 мкм. |
А.
Щелкните
на
иконке
Vary
Б. Щелкните на vary в командном окне цикла. В. В диалоге Parameter Sweep (Loop #1) в поле Parameter Name введите /bl. Г. Установите параметры изменения длины балки от 208 мкм до 358 мкм с шагом 50 мкм. Д. Щелкните Accept. Е. Щелкните на Addloop и выберите vary. Ж. Установите изменение параметра /bw от 3.5 мкм до 9.5 мкм с шагом 2 мкм. З. Выберите Add Analysis > Within Loop(s) > Small Signal AC. И. Щелкните на acanalysis установите па- раметры как показано на рис.3.22. К. На вкладке Input Output оставьте только /x. Л. Щелкните Accept. |
Рисунок 3.22. Параметры циклов варьирования.
Процедура |
Детальное описание процедуры |
2. Включите измерительные шаги после цикла. |
А. В диалоге Looping Commands выберите Add Analysis > After Loop(s) >Transform Plot- file . Щелкните на pfextract в списке файлов с графиками выберите combdrive_accelerometer.ac . Б. Введите имя выходного файла measure_frequency как показано на рис. 3.23. В. Щелкните на закладке Transforms Filter- ing и измените Y Transform на dB используя выпадающее меню. Г. Добавьте график Add Analysis > After Loop(s) > View Plotfiles in Scope. Д. Щелкните plot и введите имя графика measure_frequency. Е. Добавьте измерение Add Analysis > After Loop(s) > Batch Measure. Ж. В поле Measure выберите Le- vels>Maximum. З. Проверьте, чтобы Return было выставлено |
на
X
и
в поле
Input
Plot
File
должно
быть
measure_frequency
с
x
в
качестве
имени
кри-
вой.
И. На закладке Transforms Filtering введите имя выходного файла (Output Plot File) frequency_sweep.
К. Добавьте график и введите его имя fre- quency_sweep.
Л. В диалоге Looping Commands нажмите
OK для запуска анализа.
Рисунок 3.23. Настройки параметрического анализа.
Процедура |
Детальное описание процедуры |
3. Просмотр результатов в CosmosScope |
А. В программе CosmosScope создано два файла с графиками. Б. Откройте график x. В. Откройте график X_Max(x). Г. Щелкните правой кнопкой на подписи X_Max(x) и в появившемся меню выберите Member Attributes. Д. Щелкните на Show all labels и Rainbow |
Colored.
Е. График приведен на рис. 3.24.
Показано влияние изменения длины и ширины балки. Резонансная часто- та повышается по мере увеличения ширины и уменьшения длины.
Рисунок 3.24. Влияние размеров балки на резонансную частоту.
