Integrierte Hochvolt-Ansteuerelektronik für Mikroaktoren mit elektrostatischem Antrieb

• Main Author: Heinz, Steffen
• Other Authors: TU Chemnitz, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: Universitätsbibliothek Chemnitz 2006
• Subjects: Hochvolt-Elektronik; Hochvolt-Verstärker; Hysteresis Puls Width Modulation; Level-Shifter; Mikroaktorarray; Puls Width Modulation; Silicon On Insulator; Systemintegration; Torsionsspiegel; ddc:620; Aktor; Ansteuerung; Integrierte Schaltung
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200601284; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200601284; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/5241/data/Diss_PE-Abgabe.pdf; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/5241/20060128.txt

Die vorliegende Arbeit behandelt integrierte Hochvolt-Schaltungen für die Ansteuerung elektrostatisch arbeitender Mikroaktoren und Mikroaktorarrays. Im Besonderen wird auf die Gesichtspunkte der Treiberschaltungen von Torsionsspiegelarrays eingegangen. Es werden verschiedene Verstärkerbetriebsarten und Schaltungsvarianten hinsichtlich der Ansteuerung kleiner kapazitiver Lasten beurteilt. Für die hocheffiziente Signalübertragung zwischen Low-Side und High-Side in geschalteten Hochvolt-Verstärkern wird ein neuer dynamischer Level-Shifter vorgestellt. Anhand eines gebondeten Mikroelektronik-Mikromechanik-Aufbaus für ein Hadamard-Transformations-Spektrometer werden die speziellen Aspekte des Elektronikentwurfs für ein System-in-Package aufgezeigt. Als Entwurfsgrundlage wird ein Überblick über die wesentlichen Isolationstechnologien für integrierte Hochvolt-Schaltungen und über die Bauelementemodellierung in einer SOI-Technologie ausgearbeitet. Außerdem werden die Vor- und Nachteile der wichtigsten Antriebsprinzipien von Mikroaktoren zusammengefasst.