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System level simulation of a micro resonant accelerometer with geometric nonlinear beams

Journal of Semiconductors 2015年第10期36卷 80-85页

作者：焦文龙苑伟政常洪龙 School of Mechanical Engineering Northwestern Polytechnical University Key Laboratory of micro/Nano Systems for Aerospace Ministry of Education

Geometric nonlinear behaviors ofmicro resonators have attracted extensive attention of MEMS （micro- electro-mechanical systems） researchers, and MEMS transducers utilizing these behaviors have been widely re- searched and used due to the advantages of essentially digital output. Currently, the design of transducers with nonlinear behaviors is mainly performed by numerical method and rarely by system level design method. In this paper, the geometric nonlinear beam structure was modeled and established as a reusable library component by sys- tem level modeling and simulation method MuPEN （multi port element network）. A resonant accelerometer was constructed and simulated using this model together with MuPEN reusable library. The AC （alternating current） analysis results of MuPEN model agreed well with the results of architect model and the experiment results shown in the existing reference. Therefore, we are convinced that the beam component based on MuPEN method is valid, and MEMS system level design method and related libraries can effectively model and simulate transducers with geometric nonlinear behaviors if appropriate system level components are available.

关键词： micro-electro-mechanical systems system level simulation micro resonant accelerometer nonlinearbeam resonator

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