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Design and Simulation of MEMS Electrothermal Compliant Actuator-Based Analog-to-Digital Converter

机译：基于MEMS电热兼容执行器的模数转换器的设计与仿真

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In this paper, an out-of-plane microelectrothermal compliant actuator-based 3-bit analog-to-digital (ADC) converter is designed which works analogous to an electronic flash-type ADC. The MEMS ADC is built using an array of eight individual electrothermal compliant vertical (ETCV) actuators of varying cold arm width to produce distinct digital output levels. A complete analytical modelling is performed on a single ETC vertical actuator, and a relation between the applied voltage and the out-of-plane deflection is derived. The digital output condition is obtained when the free end of the ETCV actuator contact pads comes into contact with the output contact pads. The proposed ADC is also designed and simulated using MEMS CAD tool CoventorWare, and its coupled electro-thermo-mechanical analysis is carried out to illustrate its performance. The device operates in the range of 0-9 V analog input voltage for a 3-bit sample with low power consumption.
机译：在本文中，设计了一种基于平面微电热兼容执行器的3位模数（ADC）转换器，其工​​作方式类似于电子闪光型ADC。 MEMS ADC是由八个独立的电热兼容垂直（ETCV）执行器组成的阵列构成的，这些执行器具有不同的冷臂宽度，可以产生不同的数字输出电平。在单个ETC垂直致动器上执行完整的分析建模，并推导施加电压与平面外偏转之间的关系。当ETCV执行器接触垫的自由端与输出接触垫接触时，将获得数字输出条件。还使用MEMS CAD工具CoventorWare对拟议的ADC进行了设计和仿真，并对其​​进行了电热机械分析，以说明其性能。该器件可在0-9 V模拟输入电压范围内工作，以实现低功耗的3位采样。

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