Пьезоэлектрический резонатор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

С П И C А Н И Е ггпу з7агз

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дог|олннтелг,ное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.09.74 (21) 2059411/09 с присоедннениелг заявки М ("3) Прнори гет (43) Опубликовано 05.09.76. Бюллетень М 33 (45), 1,ата о убликонання описания 10,08.77 (51) M Кл е НОЗ Н 3/02

Государственный квинтет

CQBBTB Министров СССо по делаи изобретений н открытий (53) УДК 621.372.54 (088,8) (72) Лвторы изобретения

А. А. Блистанов, С. И. Чижиков, Н. Г. Сорокин и В. С. Пеграков (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР

Изобретение относится к радиотехнике, может и:пользоваться в электромеханических фильтрах в качестве пьезоэлектрических резонаторов для разделения каналов связи, а также в радиоприемных устройствах.

Известны различные пьезоэлектрические резонаторы.

Одни из известных резонаторов с продольными колебаниями по длине и колебаниями изгиба по ши> рине и длине, изготовгтенные из монокристаллов тантала, лития, срезаны таким образом, что имеют ориентацию в координатах ZYW 25-60 . Нулевой температурный коэффициент частоты этих резонаторов позволяет использовать их в широкополосных кристаллических фильтрах или генераторах, управляемых напряжением (1).

Наиболее близок к предлагаемому пьезоэлектрический резонатор из нелинейного пьезоэлектрика, например ниобата лития, на поверх юсть которого нанесены два возбуждающих и два управляющих электрода (21Однако э от резонатор не позволяет изменять раздельно рез, нансную частоту и добротность, так как управляющие электроды ориентированы к кристаллографическим осям пьезоэлектрика без учета аннзотропии упругоэлектрического эффекта.

Пель изобретения - раздельное управление частотой и добротностью резонатора - достигается тем, гто предлагаемый резонатор иэ нелинейного пьезоэлектрика, например ниобата лития, на поверхность которого нанесены два возбуждающих и два управляющих электрода, снабжен двумя дополнителыыми управляющими электродами; каждая пара управляющих электродов имеет иную ориентацию по отношению к крпсталлофизическим осям пьезоэлектрика, причем одна пара управляющих электродов ориентирована под углом 42 36+ +5, а другая пара под углом 137 24+ 5 относительно оси У в плоскости YZ.

В таком резонаторе резонансная частота и добротность изменяются раздельно под действием электрических напряже>ппг, подаваемых на две пары управляющих электродов.

На фиг. 1 приведена конструкция пьезоэлектрического резонатора, на фиг. 2 -.электрическая схема его включения.

На поверхность пьезоэлемента 1 нанесены два возбуждающих электрода 2 и четыре управляющих электрода 3 и 4. При этом управляющие электро527813

/ 2

Фиг. 1

Составитель Г. Теплова

Техред р. дуговая

Корректор С. Шекмар

Редактор Б. Федотов

Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 729/47

Филиал ППП" Патент ", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ды 3 по отношению к кристаллофизическим осям пьезоэлектрика ориентированы под углом 42 36+ 5, а управляющие электроды 4 - под углом 137 24+ 5 относительно оси У в плоскости

У7.

Управляющие электроды 3,4 (фиг. 2) подключены к источникам управляющих напряжений 5.6 соответственно, возбуяпгающие электроды 2 к рабочей цепи.

Резонатор действует следующим образом.

Раздельное управление частотой и добротностью резонатора достигается подачей управляющих напряжений от источников 5,6 на соответствующие пары управляющих электродов 3,4. Под действием электрического поля в нелинейном пьезокристалле . изменяется комплексный модуль упругости, причем изменение действительной части модуля упругости определяет изменение частоты резонанса, а мнимой части — цобротности пьезоэлектрического резонатора. При этом независимо изменяется как действи- 20 .тельная, так и мнимая часть комплексного модуля упругости.

Симметрия упругоэлектрического эффекта позволяет выбрать срезы. кристалла таким образом. что, изменяя напряжение на управляющих электродах 3,4, можно независимо управлять частотой и добротностью резонатора с максимальной эффективностью.

Так,для пьезорезонатора из:монокристалла ниобата лития LiNb0 ; ориентированного вдоль крис 30 таллофизической о«и X u соверпгающего колебания по длине, направление 42 36 относительно оси У в о плоскости YZ соогветствуе максимальному изменению частоты резонатора, а направление 137 24 о I максимальному изменению его добротности.

Формула изобрв ения

1. Пьезоэлектрический резонатор из нелинейно го пьезоэлектрика, например ниобата лития, на поверхность которого нанесены два возбуждающих электрода и два управляющих электрода, отлич а ю шийся,тем, что, с целью раздельного управления его частотой и добротностью, он снабжен двумя дополнительными управляющими электродами, при этом каждая пара управляющихэлектродов имеет иную ориентацию по отношению к.кристаллофизическим осям пьезоэлектрика. 2: Резонатор пб и. 1, от гги ча ю1ци и с я тем, что одна пара управляющих электродов ориентирована под углом 42 36 + 5, а другая пара под углом

137 24 + 5 относительно оси У в плоскости У Z.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США У 3601639, кл. 310-9.5, 24.08.71.

2. В.М. Плужников, В.С. Семенов. Пьезоэлектрические твердые схемы М., 1971, стр. 90-91