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MEMS系統級建模/微納系統系列譯叢

  • 作者:(德國)塔瑪拉·貝克唐德//加布里爾·施拉格//馮麗紅|責編:張鶯|譯者:周再發//李偉華//黃慶安
  • 出版社:東南大學
  • ISBN:9787564172633
  • 出版日期:2020/02/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:442
人民幣:RMB 89 元      售價:
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內容大鋼
    本書是目前國內外唯一敘述微機電系統(MEMS)系統級建模的專著。
    MEMS技術發展對快速、高效及合適的設計工具提出了迫切需求,以便優化包括MEMS元件、控制和讀出電路以及封裝在內的完整系統性能。針對系統設計及優化需求,本書全面論述了MEMS系統級建模技術,內容共分五部分。第一部分介紹了MEMS宏模型建模技術的理論基礎,包括廣義基爾霍夫網路理論基礎,模型降階技術的理論背景,系統級模擬演算法以及協同模擬。第二部分介紹了基於集總單元的宏模型建模方法及其在電熱執行器、RF MEMS器件、封裝效應、分佈效應上的模擬應用。第三部分介紹了各種數學模型降階技術,包括基於矩匹配的線性模型降階技術及其在電熱模型中的應用,基於投影的模型降階技術及其在微流體、RF MEMS開關等模型中的應用,基於模態疊加的非線性模型降階技術及其在MEMS陀螺儀模型中的應用,靜電執行器的線性與非線性模型降階技術。第四部分介紹了完整系統的建模,包括含有壓電換能器、電源管理和儲能組件的能量收集模塊的系統級模型,含有電路的RF MEMS開關和諧振器的系統級模型,含有加速度計、數字控制器、RF收發器及電池的系統級模型,含有加速度計、陀螺儀及?△調製器的系統級模型。第五部分介紹了商用軟體中的系統級建模與模擬環境,包括Coventor軟體的MEMS+,ANSYS軟體的MOR for ANSYS,SUGAR,IntelliSuite軟體的SYNPLE,MEMS Pro軟體的SoftMEMSMS,及網路共享的設計方法。
    本書由來自8個國家的44名專家撰寫,內容豐富,參考文獻全面。適合微機電系統專業、微電子技術專業、半導體技術專業、感測器技術專業、機械工程專業、儀器儀錶專業、物聯網技術專業等領域的高年級本科生、研究生及工程技術人員閱讀和參考。

作者介紹
(德國)塔瑪拉·貝克唐德//加布里爾·施拉格//馮麗紅|責編:張鶯|譯者:周再發//李偉華//黃慶安

目錄
第一部分  物理和數學基礎
  l  微系統建模概論
    1.1  微系統的系統級模型需求
    1.2  耦合多物理場微系統
    1.3  多尺度建模與模擬
    1.4  系統級模型術語
    1.5  自動化模型降階方法
    1.6  複雜問題處理:參考VLSI範式
    1.7  模擬硬體描述語言
    1.8  系統級模型的一般屬性
    1.9  AHDL的模擬能力
    1.10  可組合模型庫
    1.11  參數提取、模型驗證和模型確認
    1.12  總結
    參考文獻
  2  利用廣義基爾霍夫網路理論的MEMS系統級建模——基本原理
    2.1  引言
    2.2  微系統特定系統級建模的廣義基爾霍夫網路
      2.2.1  微器件及系統的通用建模方法
      2.2.2  從連續場到宏模型
      2.2.3  宏模型推導方法
    2.3  應用1:基於物理的靜電驅動泵的電流體宏模型
      2.3.1  膜驅動的宏模型
      2.3.2  閥的宏模型
      2.3.3  管道的系統級模型
      2.3.4  基於物理的微泵系統級模型
      2.3.5  模型校準和參數提取
    2.4  應用2:靜電驅動RF MEMS開關
    2.5  總結
    參考文獻
  3  利用模型降階法的MEMS系統級建模——數學背景
    3.1  引言
    3.2  概述
    3.3  數學基礎
      3.3.1  標量、矢量和矩陣
      3.3.2  向量空間、子空間、線性無關和基
      3.3.3  拉普拉斯變換
      3.3.4  有理函數
      3.3.5  范數
    3.4  數值演算法
    3.5  線性系統理論
      3.5.1  傳遞函數
      3.5.2  對任意兩個不同LTI系統間偏差的測量
      3.5.3  可控性和可觀性
      3.5.4  實現理論
      3.5.5  系統的穩定性和無源性
    3.6  模型降階方法的基本思想
    3.7  矩匹配模型降階方法
      3.7.1  矩和矩向量
      3.7.2  投影矩陣W和V的計算

      3.7.3  展開點的不同選擇
      3.7.4  矩匹配MOR方法的發展
    3.8  基於Gramian矩陣的模型降階方法
      3.8.1  平衡截斷法的動機
      3.8.2  平衡變換
      3.8.3  截斷
      3.8.4  平衡變換的計算
      3.8.5  計算Gramian矩陣的加速方法
      3.8.6  擴展到更普遍的系統
    3.9  降階模型的穩定性、無源性和誤差估計
      3.9.1  矩匹配MOR方法的穩定性、無源性和誤差界
  ……
第二部分  MEMS器件的集總單元建模方法
第三部分  MEMS器件的數學模型降價
第四部分  完整微系統建模
第五部分  軟體實現

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