Progetto di un circuito per la lettura di sensori integrati di portata.

La ricerca e lo sviluppo di nuove tecnologie di microlavorazione del silicio che si è avuta negli ultimi anni, ha reso possibile la nascita di una nuova categoria di dispositivi: i MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). Detti sistemi, possono includere al loro interno, oltre all’elettronica di condizionamento, strutture meccaniche, elettriche, chimiche od altro, in grado di lavorare come sensori o come attuatori. In tal modo, è possibile creare sistemi complessi che siano in grado di comunicare e di interagire con l’ambiente esterno. Il numero sempre crescente di applicazioni che sfruttano queste tecnologie, è motivato dagli indiscutibili vantaggi di tali dispositivi: dalla scarsissima occupazione di area al ridotto consumo. L’obiettivo finale di questa tesi è il completamento dell’interfaccia elettronica di uno di questi dispositivi: si tratta di un sensore termico di portata, più precisamente di un flussimetro calorimetrico differenziale a doppio riscaldatore, realizzato mediante la tecnologia BCD6s messa a disposizione dalla STMicroelectronics. Il lavoro svolto in questa tesi si articola lungo quattro capitoli: Capitolo 1: viene effettuata una breve panoramica sui flussimetri, con particolare riguardo ai sensori integrati di portata, specie quelli calorimetrici, in quanto l’obiettivo ultimo di questo lavoro di tesi consiste nel completare un circuito per la lettura di questi ultimi. Capitolo 2: per rendere merito della scelta del sensore e di alcune scelte circuitali effettuate in seguito, verranno esaminate le principali problematiche legate ai sensori di flusso integrati ed i possibili rimedi in linea di principio. Capitolo 3: viene esplorato il circuito complessivo nella sua struttura finale; ampio spazio verrà dedicato, in particolare, alla catena di lettura di modo comune, in quanto è su quest’ultima che il candidato ha svolto in prevalenza il proprio lavoro. Capitolo 4: verranno riportati, infine, i grafici delle simulazioni svolte sulle strutture, corredate da commenti e confronti con i valori attesi; saranno presenti, inoltre, le realizzazioni a livello di layout realizzate