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https://hdl.handle.net/20.500.12104/80429Registro completo de metadatos
| Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Raygoza Panduro, Juan José | |
| dc.contributor.advisor | Ortega Cisneros, Susana | |
| dc.contributor.author | Murillo Nuñez, José Martín | |
| dc.date.accessioned | 2020-01-19T19:23:45Z | - |
| dc.date.available | 2020-01-19T19:23:45Z | - |
| dc.date.issued | 2013-12-05 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/80429 | - |
| dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
| dc.description.abstract | En este trabajo se presenta el estudio y diseño de micrófonos en tecnología de sistemas microelectromecánicos, MEMS, que trabajen en el rango de las frecuencias audibles, el objetivo del trabajo además de obtener diseños novedosos, es fortalecer las bases de sistemas microelectromecánicos en el laboratorio de sistemas embebidos facilitando el desarrollo de trabajos futuros sobre la misma área. Se presenta un estudio de micrófonos en tecnología MEMS abarcando proceso de fabricación, tipos de materiales y geometrías usadas, lo cual permite mostrar lo que se ha realizado en esta área y lo que es posible aportar para corregir o mejorar las características que presentan los dispositivos que ya se han desarrollado. En este trabajo se realizan algunos diseños de micrófonos haciendo cambios a la geometría de los diafragmas, se proponen estructuras de micrófono en los cuales los diafragmas están soportados por resortes, de tal forma que la deflexión de la placa central del diafragma sea plana y no en forma parabólica como lo presentan las versiones anteriores. Además de los diseños de las estructuras soportadas por resortes se incorporan una serie de enfoques matemáticos para calcular la deflexión de los diafragmas, se incluyen también una serie de simulaciones realizadas en ANSYS Workbench para la deflexión y estrés, de tal forma que con las simulaciones y los enfoques matemáticos se obtienen datos característicos del comportamiento de las estructuras diseñadas para los propósitos que sean necesarios. | |
| dc.description.tableofcontents | Dedicatoria ...................................................................................................................................... I Agradecimientos ........................................................................................................................... III Resumen ........................................................................................................................................ V Abstract ........................................................................................................................................ VII Índice ........................................................................................................................................... VIII Índice de figuras ............................................................................................................................ XI Lista de tablas .............................................................................................................................. XV Lista de acrónimos y abreviaturas ............................................................................................. XVII CAPÍTULO 1. Introducción ....................................................................................................... 1 1.1. Aparatos de ayuda auditiva ................................................................................................... 2 1.1.1. Estilos de aparatos de ayuda auditiva............................................................................ 3 1.2. Teoría de micrófonos MEMS.................................................................................................. 4 1.2.1. Sistemas microelectromecánicos ................................................................................... 4 1.2.2. Micrófono....................................................................................................................... 4 1.3. Planteamiento del Problema ................................................................................................. 5 1.4. Objetivos ................................................................................................................................ 5 1.4.1. Objetivo General ............................................................................................................ 5 1.4.2. Objetivos Particulares .................................................................................................... 5 1.5. Justificación ............................................................................................................................ 5 1.6. Hipótesis................................................................................................................................. 6 1.7. Metodología ........................................................................................................................... 6 1.8. Estructura de la Tesis ............................................................................................................. 6 CAPÍTULO 2. Estructuras de micrófonos MEMS ..................................................................... 7 2.1. Principio de operación del micrófono .................................................................................... 8 2.2. Mecanismos de transducción .............................................................................................. 11 2.2.1. Micrófonos piezoeléctricos .......................................................................................... 11 2.2.2. Micrófonos piezoresistivos .......................................................................................... 12 MIEC CUCEI UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA |ÍNDICE IX 2.2.3. Micrófonos ópticos ....................................................................................................... 13 2.2.4. Micrófonos capacitivos ................................................................................................. 14 2.3. Micrófonos previos ............................................................................................................... 14 2.3.1. Micrófonos piezoeléctricos .......................................................................................... 14 2.3.2. Micrófonos piezoresistivos ........................................................................................... 17 2.3.3. Micrófonos ópticos ....................................................................................................... 19 2.3.4. Micrófonos capacitivos ................................................................................................. 21 CAPÍTULO 3. Diseño de estructuras ....................................................................................... 27 3.1. Diseño de estructuras MEMS ............................................................................................... 28 3.1.1. Capacitor de placas paralelas ....................................................................................... 28 3.1.2. Consideraciones de diseño ........................................................................................... 29 3.2. Diseño de micrófono capacitivo circular soportado por resortes ........................................ 30 3.2.1. Cálculos para estimar el comportamiento del diafragma de micrófono capacitivo circular soportado por resortes .................................................................................................... 34 3.3. Diseño de micrófono capacitivo en configuración bisagra cuadrada .................................. 47 3.3.1. Cálculos para estimar el comportamiento del diafragma ............................................ 51 3.4. Diseño de otras estructuras ................................................................................................. 58 3.4.1. Micrófono capacitivo circular con diafragma soportado por resortes en tres puntos 58 3.4.2. Micrófono capacitivo MEMS con diafragma hexagonal ............................................... 61 3.4.3. Micrófono capacitivo MEMS circular soportado por dos resortes semicirculares ...... 65 CAPÍTULO 4. Simulaciones y resultados ................................................................................ 69 4.1. Introducción a ANSYS Workbench ....................................................................................... 70 4.2. Simulación de micrófono capacitivo circular soportada por resortes ................................. 71 4.3. Simulación de micrófono capacitivo cuadrado soportado por resortes .............................. 74 4.4. Comparación de resultados de simulación con aproximaciones matemáticas ................... 78 4.4.1. Resultados de micrófono capacitivo circular soportado por resortes ......................... 78 4.4.2. Resultados de micrófono capacitivo cuadrado soportado por resortes ...................... 80 4.5. Resultados de otras estructuras ........................................................................................... 81 4.6. Resumen de resultados ........................................................................................................ 85 CAPÍTULO 5. Conclusiones y trabajos futuros ....................................................................... 87 5.1. Conclusiones ......................................................................................................................... 88 5.2. Artículos publicados ............................................................................................................. 91 MIEC CUCEI X ÍNDICE| UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA 5.3. Trabajos futuros ................................................................................................................... 92 APÉNDICE A Proceso de fabricación y reglas de diseño .............................................................. 93 A.1 SUMMiT V .................................................................................................................................. 93 A.2 Reglas de diseño ........................................................................................................................ 96 APÉNDICE B Simulación en Ansys Workbench .......................................................................... 109 B.1 Creación de proyecto e introducción de datos de material .................................................... 109 B.2 Creación de la geometría ......................................................................................................... 111 B.3 Análisis y obtención de resultados .......................................................................................... 114 Referencias ................................................................................................................................. 119 | |
| dc.format | application/PDF | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
| dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
| dc.subject | Microfonos | |
| dc.subject | Microelectromecanicos | |
| dc.subject | Frecuencias | |
| dc.subject | Mems | |
| dc.title | Estudio y diseño de micrófonos en tecnología de sistemas microelectromecánicos para aplicaciones en frecuencias audibles | |
| dc.type | Tesis de Maestria | |
| dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.holder | Murillo Nuñez, José Martín | |
| dc.coverage | GUADALAJARA, JALISCO | |
| dc.type.conacyt | masterThesis | - |
| dc.degree.name | MAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRONICA Y COMPUTACION | - |
| dc.degree.department | CUCEI | - |
| dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | - |
| dc.degree.creator | MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRONICA Y COMPUTACION | - |
| Aparece en las colecciones: | CUCEI | |
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