Arquitecturas y circuitos CMOS para el control, generación y procesado de señal de MEMS

Abstract

En esta tesis se muestran arquitecturas y circuitos CMOS para el control de actuadores electroestáticos MEMS y para la generación y procesado de las señales proveniente de microsistemas. <br/>En el primer capítulo se introducen dos circuitos para la estimación de distancia o capacidad entre armaduras de actuadores electroestáticos y se muestran aplicaciones de los mismos, incluyendo la caracterización de la estática y dinámica de los actuadores, la detección de fallos y envejecimiento y su aplicación dentro de osciladores digitales pulsados y como parte de un sistema de actuación resonante de baja tensión. <br/>En el segundo capítulo se muestra un estudio sobre la viabilidad de la fabricación monolítica de actuadores electroestáticos dentro del proceso CMOS utilizando un sencillo proceso de wet etching de bajo coste para liberar las estructuras. <br/>En el tercer capítulo se presentan dos elementos translineales CMOS de alto ancho de banda y alta precisión y su aplicación como multiplicadores, divisores, filtros y como parte integrante de una celda reconfigurable con la que construir una FPAA capaz de realizar numerosas funciones del procesado analógico de señal. <br/>En el cuarto capítulo se muestran diseños adicionales como una ley para el control de la dinámica de actuadores electroestáticos con la que se pueden ajustar eléctricamente todos los parámetros que gobiernan su movimiento y un convertidor de potencia integrado con control digital basado en una máquina de estados asíncrona. <br/>Finalmente, en el capítulo cinco, se presentan las conclusiones finales de este trabajo.