https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/61397| Title: | Системные математические макромодели логических МЭМС-вентилей |
| Other Titles: | System-level mathematical macro-models of logic MEMS gates |
| Authors: | Соловьев, А. А. Певцов, Е. Ф. Колчужин, В. А. |
| Keywords: | доклады БГУИР;микроэлектромеханические системы;МЭМС-резонаторы;логические элементы;вентили;системное моделирование;язык описания аппаратуры |
| Issue Date: | 2025 |
| Publisher: | БГУИР |
| Citation: | Соловьев, А. А. Системные математические макромодели логических МЭМС-вентилей = System-level mathematical macro-models of logic MEMS gates / А. А. Соловьев, Е. Ф. Певцов, В. А. Колчужин // Доклады БГУИР. – 2025. – Т. 23, № 3. – С. 26–35. |
| Abstract: | Актуальность исследования обусловлена стремительным развитием микроэлектромеханических систем (МЭМС), которые находят применение в качестве логических элементов благодаря низкому энергопотреблению, высокой надежности и возможности перепрограммирования в процессе работы. Однако существующие подходы к проектированию логических МЭМС-вентилей требуют разработки компактных и точных математических моделей для анализа их динамических характеристик и логических операций на системном уровне. В статье представлен метод синтеза параметрических математических моделей логических МЭМС-вентилей на основе кремниевых резонаторов с электростатическим возбуждением. Разработана библиотека конструкционных макромоделей, включающая трех-, пяти- и девятиконтактные МЭМС-резонаторы, которые позволяют проводить анализ статических, частотных и динамических характеристик. Проведены анализ эффекта схлопывания электродов, гармонический анализ и симуляции логических операций, таких как НЕ, И, ИЛИ-НЕ и исключающее ИЛИ. Разработанные модели могут быть использованы для проектирования аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, триггеров и арифметико-логических устройств на основе МЭМС-технологий. |
| Alternative abstract: | The relevance of the study is due to the rapid development of microelectromechanical systems (MEMS), which are used as logic elements due to low power consumption, high reliability and the ability to reprogram during operation. However, existing approaches to the design of MEMS logic gates require the development of compact and accurate mathematical models to analyze their dynamic characteristics and logical operations at the system level. The article presents a method for synthesizing parametric mathematical models of MEMS logic gates based on silicon resonators with electrostatic excitation. A library of design macromodels has been developed, including three-, five- and nine-pin MEMS resonators, which allow analyzing static, frequency and dynamic characteristics. The analysis of the electrode collapse effect, harmonic analysis and simulation of logical operations such as NOT, AND, OR-NOT and exclusive OR are carried out. The developed models can be used for designing analog-todigital and digital-to-analog converters, triggers and arithmetic logic devices based on MEMS technologies. |
| URI: | https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/61397 |
| DOI: | http://dx.doi.org/10.35596/1729-7648-2025-23-3-26-35 |
| Appears in Collections: | Том 23, № 3 |
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Solovev_Sistemnye.pdf | 3.78 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.