Кварцевый генератор

 

Союз Советски к

Социалксткческкк

Реслублкк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБВЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 881967 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.12.79 (21) 2850302/18-23 (51)M. Кл.

Н 03 В 5/32 с присоединением заявки.%

Государственный комитет (28) Приоритет

Опубликовано 15.11.81. Бюллетень №42 ао делам нзаоретеинй н открытий (53) Уд ((621.373. .421.13 (088.8) Дата опубликования описания 15,11.81 (72) Авторы изобретения

В. Я. Баржин, А. А. Зеленский, В. Ф. Солодовник <

Харьковский авиационный институт им. H. Е. Жукевского (71) Заявитель (54) КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в пьезоэлектрических устройствах стабилизации частоты.

Известен кварцевый генератор, содержащий пьезоподложку с нанесенными íà ее грани электродами возбуждения и пленочными элементами микросхемы (1) .

Недостатком известного генератора является низкий коэффициент полезного действия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является кварцевый генератор, содержащий пьезоэлемент в виде кольца с нанесенными на него возбуждающими электродами, один из которых выполнен сплошным (2).

Недостатком известного кварцевого генератора является искажение спектральных характеристик.

Цель изобретения — улучшение спектральных характеристик.

Данная цель достигается тем, что в кварцевом генераторе диаметр пьезоэлемента равен целому числу длин волн и на его свободную от электродного покрытия поверхность нанесен слой полупроводника.

На чертеже представлен предлагаемый квар. цевый генератор.

Кварцевый генератор содержит корпус 1, внутри которого расположен пьезоэлемент 2, выполненный в виде кольца, с электродами возбуждения 3 и 4, и выводамн 5, 6, слой полупроводника 7 с электродами 8, 9 и выводами 10, 11.

Генератор работает следующим образом.

В момент включения постоянного напряжения питания к полупроводниковому слою между, электродом с положительным потенци15 алом 7 и заземленным электродом пьезоэлемента 2 возникает электрическое поле, локализованное в области электрода 7. Возникающий скачок напряжения в локализованной об20 ласти пьезоэлемента вызывает появление объеь. ной акустической волны, распространяющейся в двух направлениях от области возмущения.

В момент подачи напряжения на полупроводник между электродами 7 и 8 возникает на881967

)4

ВНИИПИ Заказ 9996/84

Тираж 991 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 правленное движение носителей в слое полупроводника.

Возникшая акустическая объемная волна в пьезоэлектрике вызывает появление электрического поля. Акустическая. волна и поле, движущиеся в одном направлении с потоком носителей, активно взаимодействуют, при этом взаимодействие таково, что происходит усиление этой акустической волны, если скорость движения носителей выше скорости движения 10 акустической волны.

Акустическая волна, движущаяся навстречу движению носителей, затухает в начальный период установления стационарного режима. Таким образом в установившемся режиме су- 15 ществует усиленная бегущая акустическая волна, движущаяся в одном направлении с потоком носителей, а следовательно, существует и напряжение на электродах пьезоэлемента

3и4.

4

Частота выходного напряжения определяется параметрами многослойной системы кварцполупроводник-металл и, если средний диаметр кольцевого пьезоэлемента равен целому числу

25, длин волн распространяющихся колебаний, то в пьезоэлементе устанавливается режим бегущих объемных волн, характерный отсутствием отражений акустических волн. Отсутствие отраженных акустических волн в установившемся режиме исключает взаимодействие волн, а следовательно, и улучшает спектральные характеристики генератора.

Коэффициент усиления в слое полупроводник-пьезоэлектрик увеличивается с уменьшением длины распространяющейся волны, а поэтому в таком генераторе легко возбудить кольцевой кварцевый пьезоэлемент на гармониках высоких номеров в диапазоне частот до 700 — 800 МГц, что практически невыполнимо при использовании обычных схем кварцевых генераторов на гармониках.

Формула изобретения

Кварцевый генератор, содержащий пьезоэлемент в виде кольца с нанесенными на него возбуждающими электродами, один из которых выполнен сплошным, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения спектральных характеристик генератора, диаметр пьезоэлемента равен целому числу длин волн и на его свободную от электродного покрытия поверхность нанесен слой полупроводника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР Р 387490, кл. Н 03 В 5/32, 23.07.71.

2. Грибовский П. О. Керамические твердые схемы. М., "Энергия", 1971, с. 411 — 412 (прототип) .