CH246821A - Kristallfilter für elektrische Schwingungen. - Google Patents

Description

      Kristallfilter    für     elektrische        Schwingungen.       Es     sind        bereits        elektrische    Filter bekannt,  bei denen     Kristalle    als elektrische     Schwing-          gebilde    eingebaut sind.

   Diese     Filter    besitzen  bessere     Flankensteilheiten        ale    die gebräuchli  chen,     aus    gewöhnlichen     Induktivitäten    und       Kapazitäten        zusammengesetzten.    Jedoch be  sitzen sie den Nachteil, dass ihr     Durchlass-          bereich    relativ schmal ist.  



  Dieser     Nachteil    soll nach der     Erfindung     vermieden werden. Diese bezieht sich auf       ein.        Kristallfilter    für elektrische Schwingun  gen,     in    welchem zum Zwecke der Verbreite  rung des     Durchlassbereiches    erfindungsgemäss       mindestens    zwei     Kristalle    von verschiedenem  chemischem Aufbau eingebaut     sind.     



       Auf    dieser     Grundlage    lassen sich     Filter     bauen, bei welchen ohne wesentliche zusätz  liche Massnahmen     und    somit ohne wesentliche  Schwierigkeiten eine Verkleinerung des     Tem-          peraturkoeffizienten    erreicht wird     und    wel  che im     Durchlassbereich.    einen     kleineren          Wellenwiderstand        besitzen    als die     bekannten          Kristallfilter.     



       Ausführungsbeispiele    der     Erfindung        seien          nun    an Hand der Figuren im folgenden näher       beschrieben.    In dem durch     Fig.1    dargestellten       Filter        befinden    sich die     piezoelektrischen     Kristalle 1, 2     in    den Längszweigen und die  Kristalle 3, 4 in den     Diagonalzweigen.    Die       Kristalle    1, 2 bestehen hier aus Ammonium  phosphat und die     Kristalle    3, 4 aus Quarz.

    Bei einem solchen     Filter    lässt sich durch     be-          kannte        Masshahmen    ohne weiteres erreichen,    dass die Temperaturabhängigkeit einer       Dämpfungsflanke    klein oder Null     wird.     



  Ein weiteres Ausführungsbeispiel     ist     durch     Fig.    2a dargestellt. In den Längszwei  gen     befinden    sich die     Kristalle    5, 6 von dem  selben     chemischen    Aufbau und die     Kristalle       7, 8 von     ebenfalls    gleichem, jedoch von dem  der     Kristalle    5 und 6 verschiedenem chemi  schem Aufbau.

   Ebenso     befinden    sich     in    den       Diagonalzweigen    je     ein        gleiches.    Paar von  zwei     chemisch    verschiedenen     Kristallen,    von  denen jedoch nur das Paar des     eineu.    Zweiges  gezeichnet ist. Beispielsweise     bestehen,    sie     aus          Kalium-    und     Ammoniumphasphat.     



  Bei einer weiter entwickelten     Ausfüh-          rungsform        eines    solchen Filters kann die       Ausbildung    der Kristalle so getroffen     sein,     dass zwei in     symmetrischen        Filterzweigen    be  findliche Impedanzen, beispielsweise die mit  5     und    6     bezeichneten,    nur aus einem einzigen       Kristall    bestehen.     Dieser        Kristall    besitzt die       Belgge    9, 10 und 11, 12.

   Er ist in     Fig.    2b  nochmals     gesondert    gezeichnet. Die Bezugs  zeichen     in        Fig.    2a und     2b        besitzen    die gleiche       Bedeutung.    Auch die     Impedanzen    7     und    8  können durch     einen        einzigen    Kristall gebildet  sein. Diese     kombinierte    Bildung von mehre  ren Impedanzen durch den gleichen     Kristall     kann     selbstverständlich    auch beim Diagonal  zweig durchgeführt .sein.

   Solche     Filter    be  sitzen den Vorteil, dass, sie weniger     Kristalle          benötigen        und    dass symmetrische     Filterzweige     genau gleiche Eigenfrequenzen besitzen. Eine  sehr     gute    Flankensteilheit ergibt sich,     wenn              mindestens        ein    Kristall     mit    kleiner Serie  kapazität einen hohen Gütefaktor     aufweist.     



       In        Fig.    3     ist    ein weiteres     Ausführungs-          beispiel    eines Filters mit     guter    Flankensteil  heit dargestellt. Es wird durch zwei Kristalle  13     und    14 verschiedenen chemischen Aufbaus  gebildet. Die     eine    Elektrode des Kristalls 13  besteht aus zwei Teilbelägen, die andere aus  einem Belag, die Elektroden des     Kristalles    14  bestehen aus je zwei Teilbelägen. Zwei Teil  beläge von Doppelelektroden, welche zu ver  schiedenen     Kristallen    gehören, sind mitein  ander verbunden.

   Die     Kristalle    13 und 14  werden so     geschnitten,    dass die Flanken ihrer       Resonanzkurven    zusammenfallen, wodurch  ein Filter     entsteht,    das eine sehr gute     Flan-          kensteilheit        besitzt.     



  Im allgemeinen empfiehlt     es,    sich auch,  durch     Massnahmen    dafür zu sorgen, dass der  Temperaturkoeffizient des Filters nur klein  oder Null ist. Dies lässt sich z. B. erreichen  durch entsprechende Wahl der durch einen  Thermostaten     innegehaltenen    Temperatur der  Kristalle, des chemischen Aufbaues, durch  entsprechenden Schnitt, oder durch eine Kom  bination dieser Massnahmen.  



  Um zu verhindern, dass bei     einem        tempe-          raturempfindlichen        Filter    starke schädliche       Veränderungen    auftreten, ist es vorteilhaft,       in        .-einem    solchen Kristalle mit gleichen       Temperaturkoeffizienten    zu verwenden,     weil          in    diesem Fall     eine    Temperaturänderung nur       ein        Parallelverschieben    der     Dämpfungskurve,

       aber keine     Änderung        des        Verlaufes    derselben  nach sich zieht.  



  Ein Ausführungsbeispiel der     Erfindung     kann auch in einem Filter     bestehen,    das mehr       als    zwei Kristalle verschiedenen chemischen  Aufbaus enthält. Auch sind     Kombinationen     der gezeigten     Schaltungen    möglich. Weitere       Ausführungsmöglichkeiten        bestehen        in    der       Verwendung    der beschriebenen     Filter        in    Ver  bindung mit bekannten Filterelementen.

   Ins  besondere lassen sich     in    entsprechenden     Schal-          tungen    die Eigenschaften- der     Kristalle    zu  sätzlich     ändern    durch Anlegen     beispielsweise     einer     Steuer-Gleichspannung    oder     einer    nie  derfrequenten Wechselspannung.

   Beispiels-    weise     besteht        eine        vorteilhafte        Ausführungs-          form    der     Erfindung    darin, dass an zwei Pole       eines    Kristalls     eine        Gleichspannung    gelegt  wird, welche den     Arbeitspunkt        ausserhalb    des  Gebietes legt, in welchem die     Polarisation     des     Kristalls    als     Funktion    der angelegten  Spannung einen     Hysterese-Charakter    auf  weist;

   denn es zeigte sich, dass die     dielektri-          schen        Verluste        in    diesem Gebiet ganz be  deutend kleiner     sind    als im     Hysterese-Gebiet.     



  Die     Stromzuführung    zu den     Kristallen     kann     mit    bekannten     Mitteln    geschehen,     indem     die     Zuführungsleitungen    an     einem    aufge  brachten Belag     befestigt    werden. Benützt  man als     Zuführungen    Bänder, so     können     diese     vorteilhafterweise    gleichzeitig zur Hal  terung der     Kristalle    dienen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kristallfilter für elektrische Schwingun gen, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Verbreiterung des Durchlassberei- ches in demselben mindestens zwei Kristalle von verschiedenem chemischem Aufbau ein gebaut sind. UNTERANSPRüCHE 1.

   Kristallfilter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet," dass in mindestens einem Filterzweig Kristalle verschiedenen chemischen Aufbaus eingebaut sind. 2. Kristallfilter nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in einen Längszweig Kristalle verschiedenen chemischen Aufbaus eingebaut sind. 3.

   Kristallfilter nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in einem Diagonalzweig Kristalle verschiedenen chemischen Aufbaus eingebaut sind. 4. Kristallfilter nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kristalle verschiedenen chemischen Aufbaus parallel geschaltet sind. 5.

   Kristallfilter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kristall mit vier Belägen vorgesehen ist, von denen je zwei in symmetrischen Filterzwei gen eingebaut sind. 6. Kristallfilter nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kristalle verschiedenen chemischen Aufbaus mit vier Belägen sich in verschiedenartigen Filterzweigen befinden und von jedem der Kristalle je zwei Beläge in symmetrischen Filterzweigen eingebaut sind.

   7. Kristallfilter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei mindestens zwei Kristallen verschiedenen chemischen Aufbaus wenigstens die eine Elektrode aus zwei Teilbelägen besteht, und zwei Teil beläge, welche zu verschiedenen Kristallen ge hören, elektrisch miteinander verbunden sind. B.

   Kristallfilter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kristall aus Kaliumphosphat und mindestens ein Kristall aus Ammoniumphosphat besteht. 9. Kristallfilter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Temperatur koeffizient des Filters praktisch Null ist. 10. Kristallfilter nach Unteranspruch 9, mit Thermostat, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur so gewählt ist, dass der Tem- peraturkoeffizient des Filters praktisch Null ist.

   11. Kristallfilter nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kristalle so geschnitten sind, dass der Temperaturkoeffi zient des Filters praktisch Null ist. 12. Kristallfilter nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der chemische Aufbau der Kristalle so getroffen ist, dass der Temperaturkoeffizient des Filters prak tisch Null ist. 13. Kristallfilter nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kristall aus Ammoniumphosphat und minde stens ein Kristall aus Quarz besteht. 14.

   Kristallfilter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kristalle des Filters im Arbeitsbereich denselben Tem- peraturkoeffizienten besitzen. 15. Kristallfilter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einen Kristall eine Steuerspannung gelegt ist.