A Nonlinear Lumped Equivalent Circuit Model for a Single Uncollapsed Square CMUT Cell
Notice bibliographique
Résumé
An accurate nonlinear lumped equivalent circuit model is used for modeling of capacitive micromachined ultrasonic transducers (CMUTs). Finite-element analysis (FEA) is a powerful tool for the analysis of CMUT arrays with a small number of cells while with the harmonic balance (HB) analysis of the lumped equivalent circuit model, the entire behavior of a large-scale arbitrary CMUT array can be modeled in a very short time. Recently, an accurate nonlinear equivalent circuit model for uncollapsed single circular CMUT cells has been developed. However, the need for an accurate large-signal circuit model for CMUT cells with square membranes motivated us to produce a new nonlinear large-signal equivalent circuit model for uncollapsed CMUT cells. In this paper, using analytical calculations and FEA as the tuning tool, a precise large signal equivalent circuit model of square CMUT dynamics was developed and showed excellent agreement with finite-element modeling (FEM) results. Then, different CMUT single cells with square and circular membranes were fabricated using a standard sacrificial release process. Model predictions of resonance frequencies and displacements closely matched experimental vibrometer measurements. The framework presented here may prove valuable for future design and modeling of CMUT arrays with square membranes for ultrasound imaging and therapy applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».