SPICE модель квадратурного синхронного детектора вимірювальних перетворювачів імпедансу

2016;
: cc. 126 - 134
1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет “Львівська політехніка”
4
Національний університет “Львівська політехніка”

Представлена задача SPICE моделювання вимірювальних перетворювачів імпедансу, на яких оснований широкий ряд мікроелектронних сенсорів імпедансної спектроскопії, зокрема, для Інтернету речей. Запропоновано SPICE модель та методику параметричного аналізу синхронних детекторів пристроїв імпедансної спектроскопії, основою якої є поєднання двох типів аналізу — AC analysis та Transient analysis. На основі AC аналізу отримують номінальні значення активної ReZ та реактивної ImZ складових імпедансу. Натомість, на основі Transient аналізу отримують значення цих складових з урахуванням фактичних параметрів сигналів та елементної бази вимірювального перетворювача. Поєднання AC та Transient аналізів з порівнянням їх результатів забезпечує можливість подальшої оптимізації та покращення параметрів схем вимірювальних перетворювачів імпедансу.

1. Bo Cheng, Da Zhu, Shuai Zhao, Junliang Chen. Situation-Aware IoT Service Coordination Using the Event-Driven SOA Paradigm // IEEE Transactions on Network and Service Management. — 2016. Vol. 13, Issue 2. — P. 349–361. 2. Chonggang Wang, Mahmoud Daneshmand, Mischa Dohler. Guest Editorial — Special Issue on Internet of Things (IoT): Architecture, Protocols and Services // IEEE Sensors Journal. — 2013. — Vol. 13, Issue 10. — P. 3505–3510. 3. Maria L. Lopez Rodriguez, Rossana Madrid, Carla Giacomelli. Evaluation of Impedance Spectroscopy as a Transduction Method for Bacterial Biosensors // IEEE Latin America Transactions. —2013. — Vol. 11, Issue 1. — P. 196–200. 4. Kiseok Song, Unsoo Ha, Seongwook Park. An Impedance and Multi-Wavelength Near-Infrared Spectroscopy IC for Non-Invasive Blood Glucose Estimation // IEEE Journal of Solid-State Circuits. — 2015. — Vol. 50. — Issue 4. — P. 1025–1037. 5. Z. Hotra, R. Holyaka, T. Marusenkova, J. Potencki. Signal transducers of capacitive microelectronic sensors // Electronika. Rzeszow. Poland. — 2010. — Nо. 8. P. 129–132. 6. Z. Hotra, R. Holyaka. Structural and circuit design for enhancement of thermal flow sensors effectiveness // Advanced Numerical Modeling. IIPhDW. — 2011. Zielona Gora. Poland. — P. 129–130. 7. Roman Holyaka, Natalya Kostiv. Energy-efficient signal converter of thermocouple, temperature sensors. Informatyka, Automatyka, Pomiary. — 2011. — № 4 — P. 26–28. 8. R. Holyaka, I. Yurchak, T. Marusenkova, V. Ilkanych.Microprocessor noise-immune signal transducer for galvanomagnetic smart sensor devices // Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science. Proceedings of the 11th International Conference. TCSET’2012. — 2012. P. 34–35. 9. Jaeho Kim, Jaeseok Yun, Sung-Chan Choi. Standard-based IoT platforms interworking: implementation, experiences, and lessons learned // IEEE Communications Magazine. —2016. Vol. 54, Issue 7. — P. 48–54. 10. Aparna M. Dhirde, Nilesh V. Dale, Hossein Salehfar. Equivalent Electric Circuit Modeling and Performance Analysis of a PEM Fuel Cell Stack Using Impedance Spectroscopy // IEEE Transactions on Energy Conversion. — 2010. — Vol. 25, Issue 3. — P. 778–786. 11. David Karpaty. Modeling Amplifiers as Analog Filters Increases SPICE Simulation Speed // Analog Dialogue. http://www.analog.com/analogdialogue. — 2013. — Vol. 47. — Nо. 1. — P. 18–22. 12. MICRO-CAP. Electronic Circuit Analysis Program. Spectrum Software. — 2014. — 8 p. [Електронний ресурс]: Режим доступу: http://www.spectrum-soft.com.