前段时间,我们看了一下机械元件库在covenor的MEMS+工具中构建MEMS设备模型。在“小心你所希望的”类别中,使元素更容易连接到模型中意味着工程师开始将更多的元素连接到模型中,模型变得更大。
大模型会使工具过于紧张,导致结果缓慢和资源匮乏。
他们刚刚发布了MEMS+的第4版,从一开始就解决了这些问题,能够更快地处理更复杂的模型。
但他们有一种更微妙的方式来满足ASIC设计师的需求。每个MEMS元件都需要配套的专用集成电路(ASIC)来清理信号,并抽象出元件的大量机械特性,以便电气类型(更有可能是数字类型)能够以自己的语言理解传感器输出。
当然,您会希望尽快开始ASIC设计。但是ASIC的全部目的是将混乱的感知元素行为转换为干净的输出,为了做到这一点,您需要确切地知道您将从哪些混乱的信号开始。你不会想要等到设备完成了才去做;您希望提前为行为建模。
问题是,机械人员使用有限元分析和其他类似的方案进行模拟;ASIC设计师将使用Verilog-A。MEMS+集成到Cadence的Virtuoso工具中,因此Virtuoso用户可以通过专有方案使用MEMS+进行建模。但是Verilog-A可以在任何地方使用,而不是每个人都使用Virtuoso。
在过去,这意味着MEMS设计师不得不手工制作早期的Verilog-A模型,以供ASIC人员开始使用。创建这些模型是很乏味的,在他们努力保持任务合理的过程中,有些东西会被排除在模型之外。有时候那些被忽略的东西会很重要。这意味着在硅问世之前,你不会发现它们,而你必须在ASIC上再转一圈。
下一步是MEMS+可以自动创建一个完整的Verilog-A模型。这将包括所有非线性等,但这是一个巨大的模型,有数千个“自由度”(即旋钮和变量),实际需要很长时间来模拟。
因此,在这个版本中,MEMS+将允许您通过选择特定的行为和范围来创建一个简化的模型。这些可以反映特定的模式或感兴趣的非线性。然后MEMS+可以固定其他部件,将自由度从数千降低到数十。这导致了一个戏剧性的加速——比如100倍。
这种方法可以用于广泛的传感器-当元素的运动是周围空气间隙的一部分时。实际上,有一种行为是这个模型不支持的,它会影响一些传感器,通常适用于所有执行器:它被称为“拉入”。
其原理是,当你施加静电场拉动一个机械元件时,由于机械恢复力,这个元件会抵抗——本质上,这是一个弹簧反着电场拉回去。但在某一点上,电场压倒了恢复力,并且行为不再是线性的-元素被“拉进去”以关闭间隙。
我大概是这样想象的(如果你有洁癖,你可能会跳过这一点):想象自己站在一个正在运行的飞机喷气发动机前一段距离,背对着它。耳塞。好的。你能感觉到身后的拉力,但你可以向前倾,像老板一样坚守阵地。你鼓起勇气,向后退了一步。这种吸引力越来越强,但你要像个男人一样,向宇宙展示谁才是主宰:你就是主宰。是的,宝贝。你重复这个动作,越来越努力地对抗发动机的吸力,直到突然“嗖”的一声。嗯……是的。不用再说了。 Non-linear to say the least.
这种不连续就是内拉。它不包括在这些简化模型中。这可能不是一件好事在传感器(尽管你想知道这是否会成为一个问题);这对执行器来说是一个很有用的特性因为它能给你一个良好的正接触。
这些简化模型有一个好消息:它们独立于MEMS+运行。因此,与virtuoso集成方法(需要在后台运行MEMS+)不同,您不需要MEMS+许可证就可以使用简化模型。显然,MEMS人员需要许可证来创建模型,但ASIC设计人员不需要单独的许可证来运行模型。
你可以在他们的MEMS+ 4释放.