hal-00351209, version 1

From MEMS to NEMS: closed-loop actuation of resonant beams beyond the critical Duffing amplitude

Jérôme Juillard ¹, Bonnoit Alain ¹, Emilie Avignon ¹, Hentz S. ², Kacem N ², Eric Colinet ²

IEEE Sensors (2008) pp. 510-513

• 1 :  SUPELEC-Campus Gif
• http://www.supelec.fr/gif/
  SUPELEC Plateau du Moulon - 3 rue Joliot-Curie - 91192 Gif-sur-Yvette CEDEX France
• 2 :  Laboratoire d'Electronique et des Technologies de l'Information (LETI)
• http://www-leti.cea.fr/
  CEA : DRT/LETI MINATEC 17, rue des Martyrs, 38054, Grenoble Cedex 9 France

Références bibliographiques

• Type de publication : Communications avec actes
• Domaine :

  Mathématiques/Systèmes dynamiques

  Sciences de l'ingénieur/Automatique / Robotique

  Sciences de l'ingénieur/Micro et nanotechnologies/Microélectronique

• Titre : From MEMS to NEMS: closed-loop actuation of resonant beams beyond the critical Duffing amplitude
• Résumé : Because of its moderate cost in terms of electronics, resonant sensing has become commonplace in the context of MEMS and NEMS devices. It is usual to drive such resonators below the critical open-loop Duffing amplitude, above which the oscillations become unstable. However, when scaling sensors down to NEMS, nonlinearities may occur at very low amplitudes, making oscillations very difficult to detect. This paper describes a very general way to compute the critical amplitude in open-loop operation for beam resonators, before it focuses on closed-loop Duffing-type resonators. The major contribution of this paper is the use of describing function analysis validated by numerical simulations to show that it is possible to obtain stable oscillations with amplitudes much larger than the critical Duffing amplitude. As a practical consequence, the measured currents are significantly increased and the constraints on the sensing electronics can be relaxed.
• Langue du texte
  intégral : Anglais
• DOI : 10.1109/ICSENS.2008.4716489
• Titre de l'ouvrage : Proceedings of the IEEE Sensors
• Audience : internationale
• Date de publication : 2008
• Page, identifiant, ... : pp. 510-513
• Titre de la conférence : IEEE Sensors
• Date de la conférence : 10/2008
• Ville : Lecce
• Pays : Italie

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• Contributeur : Karine El Rassi <>
• Soumis le : Jeudi 8 Janvier 2009, 16:24:24
• Dernière modification le : Jeudi 8 Janvier 2009, 16:49:37