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4.3. Gestaltung der Funktionselemente 51 sche Erweichung des Systems im gesamten Auslenkungsbereich unveränderlich und das Schwingverhalten der FMD-Systeme linear ist. Der Beschleunigungssensor des Systems, der Breitbandschwinger, ist für Auslenkungen von mehreren µm ausgelegt. Diese maximale Auslenkung ist für das Design der Koppelelektroden ausschlaggebend. Auch die Koppelelektroden sind komplexe Kammsysteme, die aus Elementarzellen bestehen. Die Ausführung erfolgt ebenfalls in differenzieller Anordnung, wodurch sich unter anderem die Kraftwirkung verdoppelt8 . Die Linearität der Koppelkraft kann leicht über die Kennlinie der zweiten Ableitung kontrolliert werden. Sie sollte möglichst im gesamten Auslenkungsbereich konstant bleiben. Entscheidend für die Wahl einer geeigneten Elektrodenform sind primär die Größe und Linearität der Kapazitätsänderung im Auslenkungsbereich. Ferner sollen die Koppelelektroden eine möglichst geringe fluidische Dämpfung aufweisen, um dem Resonator einen geringen fluidischen Widerstand entgegenzusetzen. 8 Berechnungen dazu folgen in Abschn. 4.4.3. Tab. 4.4: Vergleich unterschiedlicher Varianten der Koppelelektrode für einen differenziell aufgebauten Kamm bestehend aus 2x26 Elementarzellen Flächenvariation Abstandsvariation * Linear variierter Kamm* Gerader Kamm 104,1 fF 96,80 fF 94,18 fF 2,334 fF/µm2 2,760 fF/µm2 2,550 fF/µm2 1,361 µNs/m 1,222 µNs/m 1,301 µNs/m nez 2 × 26 2 × 26 2 × 26 Aez 355 µm2 350 µm2 1005 µm2 C0 Cxx ** d Closing Gaps lez lez lez lz lz x x x bz d = 2 µm rmin = 16,5 µm bez = 35,5 µm d lz r r bez bz = 3 µm lz,max= 19 µm lez = 10 µm bz d = 2 µm r = 17,5 µm bez = 35 µm d bez d2 d1 bez bz bz = 3 µm lz = 17,5 µm lez = 10 µm r d1 = 7,5 µm bz = 3 µm r = 4 µm d2 = 19 µm lz = 26 µm bez = 30 µm lez = 32,5 µm Cx linear innerhalb des Auslenkungsbereiches Cx linear in kleinem Bereich Cx linear in sehr kleinem Bereich, großer Flächenbedarf, Pull-In *Dabei handelt es sich um eine Kammelektrode bestehend aus nez Elementarzellen mit entweder gestuften oder konstanten Längen lz und einer sich daraus ergebenden gestuften bzw. konstanten Überlappung (Vergl. Abb. 4.18b). **Angegeben sind die Absolutwerte in Ruhelage bei x = 0, wie in den Grafiken dargestellt.
