检索结果-内蒙古大学图书馆

传感技术学报 2006年第5B期19卷 2272-2275页

作者：郝震宏汤亮乔东海汪承灏中国科学院声学研究所北京100080

介绍了一种用ZnO薄膜作为压电层的硅微压电式超声换能器(PMUT).该硅微压电换能器的振动基膜采用LPCVD制作的氮化硅薄膜和PECVD制作的二氧化硅形成的复合振动膜结构.文中运用有限元方法对该硅微压电换能器的结构进行了模拟和计算,并进行... 详细信息

介绍了一种用ZnO薄膜作为压电层的硅微压电式超声换能器(PMUT).该硅微压电换能器的振动基膜采用LPCVD制作的氮化硅薄膜和PECVD制作的二氧化硅形成的复合振动膜结构.文中运用有限元方法对该硅微压电换能器的结构进行了模拟和计算,并进行了预应力对硅微换能器共振频率的影响的分析.实验测得硅微压电式换能器的共振频率为71.36kHz.本文还使用该硅微超声换能器在油中进行了初步的共振频率点收发信号的实验,接收实验测得信号峰峰值为9mV左右,发射实验标准水听器接收信号峰峰值为0.8mV左右.

关键词：声成像硅微压电超声换能器 ZnO压电薄膜复合振动膜预应力分析

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硅微压电超声换能器匹配电路的关键技术的研究

硅微压电超声换能器匹配电路的关键技术的研究

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作者：王孟姣中国科学院声学研究所

学位级别：硕士

医学超声成像技术广泛应用于医疗超声设备中，是临床上三大影像检测手段之一。医学超声成像系统的重要组成部分包括超声换能器和与其相匹配的收发电路系统。二者对医用超声成像系统的性能包括图像质量和诊断范围与功效具有重要影响。\n ... 详细信息

医学超声成像技术广泛应用于医疗超声设备中，是临床上三大影像检测手段之一。医学超声成像系统的重要组成部分包括超声换能器和与其相匹配的收发电路系统。二者对医用超声成像系统的性能包括图像质量和诊断范围与功效具有重要影响。\n 本文主要研究了与一种新型的硅微压电超声换能器相匹配的超声波收发电路系统。这种新型的硅微压电超声换能器具有输出电容特别小，输出阻抗比较高的电学特性。只有在收发电路系统与硅微压电超声换能器满足良好匹配的情况下，超声发生器与换能器振动系统的能量传输效率才达到最高，接收电路也才能有效接收回波信号，进行下一步的放大、去噪、数据转换及采集等。因此匹配电路是超声成像电路系统中必不可少的一部分。本文研究的超声换能器收发电路系统主要由三部分组成：匹配电路、发射电路及接收电路；其中接收电路又包括收发隔离电路、前置放大器和主放大器。\n 根据MEMS压电超声换能器通过测量建立起的等效电路模型，本文设计出与之匹配的接收电路。并在空气中进行发射和接收实验，验证了在选用了匹配接收电路后，信号的信噪比得到了改善，并得到了较好的接收波形。

关键词：医学超声成像系统硅微压电超声换能器匹配电路发射电路接收电路收发隔离电路

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硅微压电超声换能器的设计与制作

硅微压电超声换能器的设计与制作

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第八届中国微米/纳米技术学术年会

作者：郝震宏汤亮乔东海汪承灏中国科学院声学研究所北京100080

本文介绍了一种用ZnO薄膜作为压电层的硅微压电式超声换能器(PMUT).该硅微压电换能器的振动基膜采用LPCVD制作的氮化硅薄膜和PECVD制作的二氧化硅形成的复合振动膜结构.文中运用有限元方法对该硅微压电换能器的结构进行了模拟和计算,并... 详细信息

本文介绍了一种用ZnO薄膜作为压电层的硅微压电式超声换能器(PMUT).该硅微压电换能器的振动基膜采用LPCVD制作的氮化硅薄膜和PECVD制作的二氧化硅形成的复合振动膜结构.文中运用有限元方法对该硅微压电换能器的结构进行了模拟和计算,并进行了预应力对硅微换能器共振频率的影响的分析.实验测得硅微压电式换能器的共振频率为71.36 kHz.本文还使用该硅微超声换能器在油中进行了初步的共振频率点收发信号的实验,接收实验测得信号峰峰值为9 mV左右,发射实验标准水听器接收信号峰峰值为0.8 mV左右.

关键词：声成像硅微压电超声换能器 ZnO压电薄膜复合振动膜预应力分析

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硅微压电超声换能器宽带匹配网络的设计

硅微压电超声换能器宽带匹配网络的设计

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2008’促进中西部发展声学学术交流会

作者：王孟姣乔东海郝震宏中国科学院声学研究所声学微机电实验室

本文对中心频率为71KHz 的硅微压电超声换能器进行了2-5阶宽带匹配。该匹配网络采用电感电容元件,具有 Butterworth 滤波器响应,使换能器的输出带宽相比其固有电学带宽扩展了3-5倍,功率增益达到 0.7-0.8。

关键词：硅微压电超声换能器宽带匹配电感电容网络 Butterworth 响应

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硅微压电传声器及硅微压电超声换能器的研究

硅微压电传声器及硅微压电超声换能器的研究

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作者：郝震宏中国科学院声学研究所

学位级别：博士

硅微压电换能器及换能器阵列具有体积小、重量轻、性能一致性好及易于大批量制造等优点，具有广阔的应用前景，而工作频率较高的MHz级硅微压电超声换能器及阵列已经成为超声三维成像方面的研究热点。本文开展了硅微压电传声器、百KHz和... 详细信息

硅微压电换能器及换能器阵列具有体积小、重量轻、性能一致性好及易于大批量制造等优点，具有广阔的应用前景，而工作频率较高的MHz级硅微压电超声换能器及阵列已经成为超声三维成像方面的研究热点。本文开展了硅微压电传声器、百KHz和MHz级硅微压电超声换能器的理论和实验研究。\n 本文推导了硅微压电传声器的接收响应，并根据分析结果进行了硅微压电传声器的优化设计。设计并制备了方形振动膜、圆形振动膜及基于聚酰亚胺振动膜的硅微压电传声器芯片。优化设计后的硅微压电传声器在1KHz的接收灵敏度达到-59dB(ref1V/Pa)。在此基础上研制了硅微压电水听器并进行了初步测量。\n 本文推导了方形多层复合振动膜的谐振频率，分析了薄膜残余应力对换能器谐振频率及振幅分布的影响。设计并制作了中心频率为40KHz～200KHz的低频硅微压电超声换能器，测量了换能器的谐振频率，其结果与理论分析较为符合。测量了换能器的导纳频响曲线，拟合得到71KHz换能器的等效电路，测得换能器机械品质因数Qm约为171。对换能器进行了超声信号的收发实验，测得谐振频率为71KHz的低频硅微压电超声换能器的接收灵敏度约为-201.6dB(ref1V/μPa)，发射电压响应约为137dB(ref1μPa·m/V)。\n 本文设计了一种新型的基于牺牲层工艺的多单元并联式硅微压电超声换能器。推导了圆形振动膜换能器的谐振频率，计算了薄膜残余应力对谐振频率的影响。推导了硅微压电超声换能器的受迫振动位移、机械耦合能及等效电路。计算了换能器的发射声场。设计并制备了谐振频率为1MHz的硅微压电超声换能器并研究了牺牲层释放工艺在换能器制备中的应用。测量了换能器的导纳频响曲线，测得换能器的谐振频率为1.14MHz，与理论分析结果基本一致。拟合得到换能器的等效电路，测得换能器机械品质因数Qm约为343。初步进行了换能器的收发实验，测量得到换能器的在1MHz的接收灵敏度约为-255dB(ref1V/μPa)，发射电压响应为131.2dB(1μPa·m/V)，-3dB带宽约为68％。

关键词：硅微压电传声器硅微压电超声换能器三维超声成像牺牲层释放

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40kHz硅微压电超声接收换能器的研制

40kHz硅微压电超声接收换能器的研制

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第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：王孟娇郝震宏乔东海北京市北四环西路21号中国科学院声学研究所

本文介绍了一种MEMS压电式超声换能器(PMUT)的制作方法,该换能器可以用于空气中的超声测距、超声定位等领域。MEMS压电超声换能器的振动膜支撑层为氮化硅薄膜,ZnO薄膜为压电层。运用有限元方法计算了MEMS压电超声换能器的振动模式。实... 详细信息

本文介绍了一种MEMS压电式超声换能器(PMUT)的制作方法,该换能器可以用于空气中的超声测距、超声定位等领域。MEMS压电超声换能器的振动膜支撑层为氮化硅薄膜,ZnO薄膜为压电层。运用有限元方法计算了MEMS压电超声换能器的振动模式。实验测得该MEMS压电式超声换能器的共振频率为43.7kHz,并在空气中利用匹配电路完成初步超声信号接收实验。

关键词：硅微压电超声换能器 ZnO压电薄膜匹配电路

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