半导体方向应用案例

半导体方向-应用案例.........................................................................................................................................1一、超声波MEMS测试.....................................................................................................................................1引言......................................................................................................................................................11.关于MEMS传感器的一般注意事项............................................................................................12.用于距离测量的超声波传感器......................................................................................................33.用于工业和汽车应用的超声波MEMS........................................................................................34.MEMS气压传感器.........................................................................................................................35.用于MEMS超声医学成像应用的信号生成................................................................................46.用于医学成像应用的多级脉冲......................................................................................................87.自动驾驶汽车超声波传感器的安全性..........................................................................................118.用于传感器的超声波通信和测距系统.........................................................................................179.用于混凝土损伤检测的超声MEMS...........................................................................................20结论...................................................................................................................................................21 二、德思特TS-PG-1000用于鉴定非易失性存储器(NVM).................................................................22 1.非易失性存储器(NVM)单元特性分析.....................................................................................222.MOSFET测试.............................................................................................................................25 三、生成低振幅脉冲信号........................................................................................................................29 引言...................................................................................................................................................29使用TS-PG-1000生成极低幅度脉冲.............................................................................................29使用TS-AWG-4010生成极低幅度脉冲..........................................................................................31使用TS-AWG-5000生成极低幅度脉冲........................................................................................34 使用TS-AWG-7000生成极低幅度脉冲........................................................................................36结论...................................................................................................................................................38 四、使用TS-AWG-4000脉冲模式发生器进行逻辑门参数测试.................................................................39 1.简介......................................................................................................................................................39 1)多达4个逻辑电平.....................................................................................................................39 3)振幅.............................................................................................................................................40 半导体方向-应用案例 一、超声波MEMS测试 引言 本应用指南介绍了如何使用德思特TS-AWG-4000系列任意波形发生器生成用于超声MEMS传感器测试和设计的信号。 德思特TS-AWG-4000系列任意波形发生器简化了脉冲信号和啁啾信号的生成过程，而这些信号通常用于对MEMS传感器进行设计测试和特性分析。 考虑到24Vpp的振幅输入到高阻抗（12Vpp输入到50欧姆）并结合±12V的模拟偏移输入到高阻抗，德思特TS-AWG-4000代表了这类测试的理想解决方案，其中高电压振幅、可编程脉冲宽度以及上升/下降时间是必需的。 1.关于MEMS传感器的一般注意事项 MEMS传感器利用硅独特的机械特性来集成能够感知加速度、旋转、角速率、振动、位移、航向以及其他物理和环境特性的机械结构。结合具有出色谐波失真的模拟前端，这些特性造就了一种将电路与三维机械结构相结合的电路。 如今，MEMS传感器和麦克风广泛应用于许多应用，从距离和运动检测、移动设备、物联网、无人机、汽车领域，到压力测量、湿度和温度传感等，不胜枚举。 MEMS传感器的主要类型： 加速度计陀螺仪数字电子罗盘 惯性测量单元（IMU）MEMS麦克风压力传感器温度传感器接近传感器湿度传感器 2.用于距离测量的超声波传感器 为了减少COVID-19的传播，要求办公室和工厂创造一种环境，确保工人之间的社交距离和安全的工作方式。超声波传感器的距离测量精度小于1厘米，UWB传感器的距离测量精度小于10厘米，而BLE传感器的距离测量精度高达数米，不足以检测到两人接近建议的约2米安全距离。 传感器上安装的超声波传感器发射超声波脉冲，并接收物体反射回来的波。利用这种飞行时间（ToF），可以准确检测出与物体的距离。 3.用于工业和汽车应用的超声波MEMS 工业应用包括精准农业、建筑机械、无人机、自动导引车（AGV）、机器人和工业电机。 运动传感器数据已成为这些工业应用实现自动化、提高效率和监控条件的关键。MEMS加速计产品可提供这些应用所需的精确运动、振动和倾角测量。在汽车领域，MEMS传感器的应用范围非常广泛，包括惯性推算、车对车定位、视觉系统、增强现实、升降门控制、远程信息处理、车载信息娱乐系统和智能天线等。 4.MEMS气压传感器 最新的气压传感器采用创新的电容式MEMS架构，与同类技术相比功耗更低，噪音更小。这类MEMS可测量小至5厘米的高度变化，小于一个楼梯台阶的高度，最适用于智能手机、平板电脑、可穿戴设备、无人机和许多其他设备，以确定紧急呼叫的准确位置、跟踪海拔变化以进行活动监测、支持室内或3D导航以及其他基于运动或位置的服务。 5.用于MEMS超声医学成像应用的信号生成 与磁共振成像、计算机断层扫描和X射线等其他众所周知的方法相比，超声波成像对人体的伤害较小，因此在医学领域备受关注。 此外，近十年来出现的电容式微型机械超声换能器（CMUT）设备技术进一步推动了人们对该技术的兴趣。与压电器件相比，CMUT具有工作带宽更宽、制造更简单、可实现大型阵列等优点。 高压输出脉冲驱动器和电平转换器采用了带动态栅极偏置电路的多重堆叠结构，以便在1.25MHz频率下产生超过10Vpp的脉冲信号，同时驱动浸没在油环境中的CMUT器件。脉宽、周期和所需产生的声压量（与输出脉冲信号的最大电压有关）在系统级决定，取决于特定的医疗成像应用以及下列传感器的器件特性。 安装有CMUT的电路板被放置在一个装满植物油的玻璃容器中，以模拟水下环境，而安装有IC的电路板则被放置在室外。在距离CMUT几毫米的地方放置一个水听器，以测量由此产生的透射声压，并将其转换为电压信号。 在设计阶段，通常需要一个外部任意波形发生器来产生10Vpp的输入脉冲，以便在输出端驱动CMUT。特定的医学成像