基于微测辐射热计宏模型的基础ip库研究

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2、０７作者姓名朗晓指导教师蒋亚东教授４—一ｒ；－■．二—，＇．．、．二＝—＿＇－－－＇Ｉ，：＾山■Ｌ．二、；Ｉ，．處查中咕山．．独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

3、＂作者签名：ｊｊ；，日期＞＾年ｆ月Ｊ日１？论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权俱留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借闽。本人授权电子科技大学可ｙｘ将学位论文的全部或部分內容编入有关数据库迸行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：Ｉ《ＩＩ导师签名：日期：月日夕年女《２寺分类号密级注1UDC学位论文基于微测辐射热计宏模型的基础IP库研究（题名和副题名）胡晓

4、（作者姓名）指导教师蒋亚东教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业光学工程提交论文日期2015.04.02论文答辩日期2015.05.28学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月29日答辩委员会主席吴志明教授评阅人太惠玲王涛注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONIPLIBRARYBASEDONMACROMODELOFMICROBOLOMETERAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChi

5、naMajor:OpticalEngineeringAuthor:XiaoHuAdvisor:Prof.YadongJiangSchool:SchoolofOptoelectronicInformation摘要摘要微测辐射热计型非制冷红外焦平面阵列(IRFPA)是典型的单片集成微机电系统(MEMS)。具有悬空桥式结构的微测辐射热计通过MEMS工艺直接制备在读出集成电路(ROIC)晶圆上。现阶段，微测辐射热计和ROIC无法在同一设计平台进行系统级设计和仿真。微测辐射热计器件的设计，一般是采用有限元法(FEM)设计仿真工具；而ROIC的设计，

6、则采用电路设计仿真工具。二者的设计无法在同一平台上完成，造成微测辐射热计的设计和后端ROIC的设计脱节，无法进行微测辐射热计的系统级设计，也就不能对微测辐射热计系统的整体性能进行评估。这导致微测辐射热计的设计周期长，浪费人力、物力，制约了微测辐射热计的快速发展。本文就如何建立起微测辐射热计器件设计与电路设计之间的联系，实现系统级仿真进行了相关研究。本文通过对微测辐射热计进行电学、热学分析，建立起微测辐射热计等效电路宏模型，运用硬件描述语言Verilog-A将其进行描述，以此为基础在电路仿真软件CadenceVirtuoso中建立起微测辐射

7、热计的基础IP库。为了对建立起来的基础IP库进行验证，本文采用有限元分析和理论计算提取了微测辐射热计的重要参数：热容、热时间常数、热导、器件初始电阻和电阻温度系数，将参数添加到微测辐射热计基础IP库中，并在仿真器Spectre中对IP库的输出特性进行分析，仿真结果与理论预期一样。这证明了本篇论文所建立起来的微测辐射热计基础IP库能够表征微测辐射热计的主要性能，能够在系统级设计仿真中代替微测辐射热计器件与后端ROIC完成系统级设计。在系统级设计时，通过在IC仿真环境中调用这个微测辐射热计的基础IP库，实现器件和ROIC在同一平台上进行设计仿

8、真，从而实现了微测辐射热计的系统级设计，节约了仿真时间，并为器件的制备提供可靠参考，提高了设计效率。关键词：微测辐射热计，系统级设计，宏模型，Verilog-A，IP库IABSTRACTABS