DE2507329C3

DE2507329C3 - Ferroelectric analog value memory

Info

Publication number: DE2507329C3
Application number: DE19752507329
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl-Phys 8000 München Kleinschmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1975-02-20
Publication date: 1977-08-11

Description

Die Erfindung betrifft einen wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen ferroelektrischen Analogwertspeicher. The invention relates to a ferroelectric analog value memory as specified in the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik (»Valvo-Brief« vom 18. November 1974) ist ein nichtflüchtiger Analog- und Digitalspeicher bekannt. Es handelt sich dabei um einen kreisrunden scheibenförmigen Körper aus piezoelektrischer Keramik mit darauf angebrachten Elektroden. Durch Anlegen einer Wechselspannung an ein Anregungselektrodenpaar wird in dem Körper eine mechanische Schwingung angeregt. Hierzu ist der Körper in dem Bereich dieses Anregungselektrodenpaares polarisiert. In einem oder mehreren weiteren Bereichen des Köipers, die zwischen weiteren Elektrodenpaaren liegen, läßt sich Information in Analogwerten und damit auch in Digitalwerten einspeichern. Da^ hierzu gehörige Einschreiben erfolgt durch mehr oder weniger starke Polarisation der zwischen dem jeweiligen Abnahmeelekirodenpaar befindlichen Piezokeramik. Da die Polarisation piezoelektrischer Keramik abgesehen von Alterungseffekten zeitlich beständig ist, läßt sich der Polarisationsgrad als Ä uivalent für zu speichernde Analogwerte verwenden. Das Auslesen aus einem solchen wie bekannten Analogwertspeicher erfolgt durch Abnahme der bei Schwingungen dieses Körpers entstehenden, piezoelektrisch erzeugten elektrischen Spannung an dem jeweiligen Abnahmeelektrodenpaar.From the state of the art (»Valvo letter« from 18. November 1974) a non-volatile analog and digital memory is known. It's about one circular disc-shaped body made of piezoelectric ceramic with electrodes attached to it. By applying an alternating voltage to a pair of excitation electrodes, a mechanical voltage is generated in the body Vibration excited. For this purpose, the body is polarized in the area of this pair of excitation electrodes. In one or more further areas of the body between further pairs of electrodes information can be stored in analog values and thus also in digital values. There ^ belonging to this Writing takes place through more or less strong polarization between the respective pair of pick-up electrodes Piezoceramic located. Since the polarization of piezoelectric ceramics apart from Aging effects is constant over time, the degree of polarization can be used as an equivalent for to be stored Use analog values. Reading out from such a well-known analog value memory takes place due to the decrease in the piezoelectrically generated electrical energy generated when this body vibrates Voltage at the respective pair of pick-up electrodes.

Die Größe dieser elektrischen Spannung hängt ab von der Größe der mechanischen Schwingung des Körpers im Bereich dieses Abnahmeelektrodenpaares und vom Grad der dortigen Polarisation. Die Polarisationsrichtung bestimmt die Phase der abnehmbaren Wechselspannung in bezug auf die Phase der mechanischer Schwingung.The size of this electrical voltage depends on the size of the mechanical vibration of the body in the area of this pair of pick-up electrodes and the degree of polarization there. The direction of polarization determines the phase of the removable AC voltage in relation to the phase of the mechanical Vibration.

Die abgestufte Polarisation der zwischen der Abnahmeelektrodenpaaren liegenden Bereiche dei Piezokeramik erfolgt nach an sich bekannten Metho den, und zwar durch Anlegen entsprechend hoher, vor außen zugeführter elektrischer Gleichspannung, die ir der Keramik eine elektrische Feldstärke, abhängig von jeweiligen Keramikmaterial, erzeugt. Ebenso wie sielThe graduated polarization of the areas between the pairs of pick-up electrodes dei Piezoceramics are made according to methods known per se, namely by applying correspondingly higher levels externally supplied direct voltage, which ir the ceramic has an electric field strength, depending on respective ceramic material. As well as fell

das Keramikmaterial polarisieren läßt, läßt sich dieses Material auch ent- und umpolarisieren, wobei die dem Piezokeramikmaterial inhärenten Hystere^eerscheinungen zu beachten sind,the ceramic material can be polarized, this material can also be depolarized and reversed, with the dem Piezoceramic material inherent hysteresis phenomena must be observed,

Bezüglich weiterer Einzelheiten und Betriebsmaßnahmen eines wie bekannten Speichers sei auf die obengenannte Druckschrift verwiesen.For further details and operational measures of a known memory, refer to the referenced document.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen ferroelektrischen Analogwertspeicher nach dem Prinzip des voranstehend beschriebenen, bekannten Speichers anzugeben, der autark arbeitet, d. h., bei dem keine wie obige Zuführung elektrischer Polarisations- bzw. Umpolarisations-Hochspannung erforderlich ist.The object of the present invention is to provide a ferroelectric analog value memory based on the principle specify the known memory described above, which works independently, d. i.e., in which none How the above supply of electrical polarization or polarization reversal high voltage is required.

Diese Aufgabe wird durch einen wie eingangs umrissenen ferroelektrischen Analogwertspeicher ge- '5 löst, der erfindungsgemäß gekennzeichnet ist, wie dies im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben ist. Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.This task is accomplished by a ferroelectric analog value memory as outlined above solves, which is characterized according to the invention, as indicated in the characterizing part of claim 1. Further refinements and developments of the invention emerge from the subclaims.

Mit einem wie erfindungsgemäßen ferroelektrischen Analogwertspeicher ist man der Notwendigkeit enthoben, für das Einschreiben bzw. Umschreiben zu speichernder bzw. gespeicherter Information einen äußeren Generator für die dazu erforderliche Hochspannung, die bis zu mehreren 100 V betragen kann, bereitzustellen. Eine solche Notwendigkeit ist nämlich insbesondere bei batteriebetriebenen Geräten sehr störend und nur aufwendig zu befriedigen.With a ferroelectric analog value memory such as the one according to the invention, there is no need to for the writing or rewriting to be stored or stored information External generator for the high voltage required for this, which can be up to several 100 V, provide. Namely, such a necessity is very great especially in battery-operated devices annoying and difficult to satisfy.

Ein wie erfindungsgemäßer Analogwertspeicher läßt sich insbesondere im Zusammenhang mit der Ultraschall-Fernbedienung von Geräten, insbesondere von Fernsehgeräten und Phonogeräten, z. B. Stereoanlagen, vorteilhaft anwenden. Die zu speichernden analogen Spannungswerte sind z. B. die Lautstärke, die Helligkeit usw. Solche Betriebsgrößen sind langzeitig mit ihrem Analogwert zu speichern und müssen bei Bedarf jederzeit und in einfacher Weise wunschgemäß verändert werden können. Marktübliche Lösungen mit beispielsweise aufgeladenen, hochisolierenden Kondensatoren haben sich nicht als zuverlässige Lösungen bewährt. Eine andere Anwendung ist beispielsweise die in einem Dimmer, in dem der eingestellte Wert zu speichern ist.An analog value memory like the one according to the invention can be used in particular in connection with the ultrasonic remote control of devices, in particular of televisions and phono devices, e.g. B. stereo systems, apply advantageously. The analog voltage values to be saved are e.g. B. the volume, the brightness etc. Such operating variables are to be stored long-term with their analog value and must be used if necessary can be changed at any time and in a simple manner as required. Standard solutions with For example, charged, highly insulating capacitors have not proven to be reliable solutions proven. Another application is, for example, in a dimmer, in which the set value is too save is.

Der erfindungsgemäße Speicher ist infolge seiner autarken Hochspannungserzeugung schaltungsmäßig im Grunde ein Niederspannungs-Bauelement, da die einzige zuzuführende elektrische Spannung, nämlich die Anregungs-Wechselspannung für das Anregungselektrodenpaar, relativ niedrig ist, und zwar im wesentlichen nur abhängig von der Dicke der Keramik ist. Die piezoelektrisch erzeugbare, dem gespeicherten Signal äquivalente Wechselspannungsleistung an dem einen oder den mehreren Abnahmeelektrodenpaaien ist für die Ansteuerung von Transistoren ohne weiteres ausreichend, wenn die Dicke des Körpers klein gegen dessen Durchmesser ist.The memory according to the invention is circuit-wise as a result of its autarkic high-voltage generation Basically a low-voltage component, as the only electrical voltage to be supplied, namely the AC excitation voltage for the pair of excitation electrodes, is relatively low, essentially depends only on the thickness of the ceramic. The piezoelectrically generated, the stored signal equivalent ac power at the one or more pickup electrode pairs is for The control of transistors is easily sufficient if the thickness of the body is small compared to whose diameter is.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die für den Speicher zum Einschreiben bzw. Umschreiben erforderliche Hochspannung nach einem Prinzip zu erzeugen, das von dem technischen Gebiet der Speicher an sich fernliegt, nämlich nach dem Prinzip der piezoelektrischen Spannungstransformation. Die erfindungsgemäße Lösung hat sich als technologisch ideale Lösung erwiesen, nachdem der Aufbau eines wie erfindungsgemäßen Analogwertspeichers praktisch nicht mehr Aufwand erfordert, als er allein für die Herstellung eines an sich bekannten, eingangs beschriebenen Speichers erforderlich ist, der noch des zusätzlichen Aufwandes einer getrennten Hochspannungsquelle bedarf. Die Elektrodenanordnung für den zusätzlichen Bereich ist entsprechend dem angewendeten Prinzip des piezoelektrischen Hochspannungstransformators ausgebildet. The invention is based on the idea that the memory is required for writing or rewriting To generate high voltage according to a principle that is different from the technical field of storage in itself remote, namely according to the principle of piezoelectric voltage transformation. The inventive Solution has proven to be a technologically ideal solution, after the construction of one like the one according to the invention Analog value memory practically does not require more effort than it alone for the production of a known, initially described memory is required, which is still of the additional effort requires a separate high voltage source. The electrode arrangement for the additional area is designed according to the applied principle of the piezoelectric high-voltage transformer.

Weitere Erläuterungen der Erfindung erfolgen anhand der Beschreibung der Figuren bevorzugter Ausführungsbeispiele und deren Varianten.Further explanations of the invention are made more preferably on the basis of the description of the figures Embodiments and their variants.

Fig. 1 zeigt perspektivisch ein schematisches Bild eines erfindungsgemäßen autarken Analogwertspeichers. Die Figur zeigt außerdem ein zugehöriges Schaltungsschema;1 shows, in perspective, a schematic image of an autarkic analog value memory according to the invention. The figure also shows an associated circuit diagram;

Fig, 2 zeigt ein auf die perspektivische Ansicht der Fig.! angepaßtes Diagramm der mechanischen Druckbzw. Zugverteilung sowie der Amplitudenverteilung der Schwingungsbewegung, jeweils gesehen entlang der Längsrichtung des Körpers des Speichers nach Fig. 1; F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel.FIG. 2 shows a perspective view of FIG Fig.! adapted diagram of the mechanical pressure or Train distribution as well as the amplitude distribution of the Oscillating movement, seen in each case along the longitudinal direction of the body of the memory according to FIG. 1; F i g. 3 shows a further embodiment.

Fig. 1 zeigt einen rechteckigen, quaderförmigen, piezoelektrischen Körper 2, der aus einem unter Anwendung eines elektrischen Feldes ausgerichtet permanent polarisierbaren und umpolarisierbaren Keramikmaterial, wie z. B. Bariumtitanat oder einem Bleizirkonat-Titanat, besteht, das zur Verbesserung seiner piezoelektrischen Eigenschaften beispielsweise durch Zusätze modifiziert sein kann. Solche Kerammmaterialien sind z. B. aus der Veröffentlichung »journal of The American Ceramic Society«, Vol. 42, 1959, S. 344-349, Electromechanical Properties of Lead Titanate Zirconate Ceramics Modified with Certain Three- or Five-Valent Additions, Autor: Frank KuIcsar, bekannt. Auf den einander gegenüberliegenden Oberfläcnen, von denen in der Figur nur die Oberfläche 4 in Aufsicht zu sehen ist, sind eine Anzahl Elektroden angebracht, die zu Elektrodenpaaren gehören, die noch nachfolgend im einzelnen näher beschrieben sind. Auf der der Oberfläche 4 gegenüberliegenden (in F i g. 1 nicht sichtbaren) Oberfläche befindet sich eine weitere flächenmäßige Elektrode, die als Gegenelektrode 6 bezeichnet wird und von der in der Darstellung der Fig. 1 nur der verdickt gezeichnete Rand zu erkennen ist. Die erwähnten Elektroden werden im allgemeinen als dünnschichtige Belegungen aus elektrisch gut leitfähigem Material, z. B. Silber, hergestellt, das beispielsweise eingebrannt wird (Einbrennsilber). Derartige Elektroden sind auf dem Material des Körpers 2 fest haftend. Mit 8 ist eine Anregungselektrode bezeichnet, die einen Oberflächenanteil der Oberfläche 4, wie beispielsweise dargestellt, einnimmt. Der Anregungselektrode 8 liegt ein Flächenteil der Gegenelektrode 6 gegenüber. Dieser Flächenanteil der Gegenelektrode und die Anregungselektrode 8 bilden zusammen ein Anregungselektrodenpaar in einem ersten Bereich des Körpers 2. An dieses Elektrodenpaar wird wie bei dem eingangs beschriebenen bekannten Analogwertspeicher eine Anregungs-Wechselspannung eines Wechselspannungsgenerators 9 angelegt. Bei der spezii-'len Ausführung nach Fig. 1 ist in diesem ersten Bereich bzw. unmittelbar neben der Anregungselektrode 8 eine weitere Elektrode als Rückkopplungselektrode 10 vorgesehen. Zwischen dieser Rückkopplungselektrode 10 und der Gegenelektrode kann im Betrieb eine piezoelektrisch erzeugte Spannung zur mitkoppelnden Frequenzsteuerung des Wechselspannungsgenerators 9 abgegriffen werden. Weitere Einzelheiten hierzu sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Es sei darauf hingewiesen, daß eine solche Rückkopplungselektrode 10 auch an anderer Stelle des Körpers 2 angeordnet seinFig. 1 shows a rectangular, cuboid, piezoelectric body 2, which consists of a below Application of an electric field aligned permanently polarizable and repolarizable ceramic material, such as B. barium titanate or a lead zirconate titanate, there is that to improve its piezoelectric properties can be modified, for example, by additives. Such keramm materials are z. B. from the publication "journal of The American Ceramic Society", Vol. 42, 1959, Pp. 344-349, Electromechanical Properties of Lead Titanate Zirconate Ceramics Modified with Certain Three- or Five-Valent Additions, Author: Frank KuIcsar, known. On the opposite surfaces, of which only the surface in the figure 4 can be seen in plan view, a number of electrodes are attached, which belong to electrode pairs that are still are described in more detail below. On the opposite of the surface 4 (in FIG. 1 (not visible) surface there is another flat electrode, which acts as a counter electrode 6 is referred to and of which in the illustration of Fig. 1 only the edge drawn in thicker can be seen is. The electrodes mentioned are generally good as thin-layer coatings conductive material, e.g. B. silver produced, which is baked for example (burn-in silver). Such Electrodes are firmly adhered to the material of the body 2. With 8 is an excitation electrode denotes, which occupies a surface portion of the surface 4, as shown for example. the The excitation electrode 8 is located opposite a surface part of the counter electrode 6. This area share of the The counter electrode and the excitation electrode 8 together form an excitation electrode pair in one first area of the body 2. As in the case of the known electrode pair described at the beginning, this pair of electrodes is attached to this pair of electrodes Analog value memory an excitation alternating voltage of an alternating voltage generator 9 is applied. In the special embodiment of Fig. 1 is in this first Area or immediately next to the excitation electrode 8, another electrode as a feedback electrode 10 provided. Between this feedback electrode 10 and the counter electrode can be a Piezoelectrically generated voltage for the coupling frequency control of the alternating voltage generator 9 be tapped. Further details are omitted for the sake of clarity. Be on it pointed out that such a feedback electrode 10 can also be arranged elsewhere on the body 2

Durch Anlegen der Anregungs-Wechselspannung an das Elektrodenpaar aus Anregungselektrode 8 und Gegenelektrode G läßt sich in dem ersten Bereich des Körpers 2 die piezoelektrische Anregung einer mechanischen Wechselbewegung bewirken, die zu einer mechanischen Schwingung bzw. akustischen Wellenausbreitung in dem ganzen Körper 2 führt. Stehende mechanisch-akustische Wellen ergeben sich bei Resonanzabstimmung der für die Schwingungswellenlänge maßgebenden geometrischen Abmessung des Körpers 2 mit der Frequenz der Anregungs-Wechselspannung. Es ist darauf hinzuweisen, daß — obwohl eine piezoelektrische Anregung nur in einem wie definierten ersten Bereich des Körpers 2 erfolgt — sich die akustische Welle bzw. mechanische Resonanzschwingung über den gesamten Körper 2 erstreckt.By applying the alternating excitation voltage to the pair of electrodes comprising the excitation electrode 8 and Counter electrode G can be in the first area of the body 2, the piezoelectric excitation of a cause mechanical alternating movement that lead to a mechanical oscillation or acoustic wave propagation in the whole body 2 leads. Standing mechanical-acoustic waves result from resonance tuning the geometrical dimension of the body that is decisive for the oscillation wavelength 2 with the frequency of the alternating excitation voltage. It should be pointed out that although a piezoelectric excitation occurs only in a first area of the body 2 as defined - the acoustic wave or mechanical resonance oscillation extends over the entire body 2.

Damit diese piezoelektrische Anregung möglich ist, bedarf es einer mit dem Pfeil 81 angedeuteten ausgerichteten permanenten Polarisation der Körpers 2 in diesem ersten Bereich, d. h. im Bereich zwischen der Elektrode 6 einerseits und der Elektrode 8 sowie der gegebenenfalls vorgesehenen Rückkopplungselektrode 10 andererseits, damit von letzterer die mitkoppelndc Spannung abgegriffen werden kann.In order for this piezoelectric excitation to be possible, one indicated by the arrow 81 is required aligned permanent polarization of the body 2 in this first area, d. H. in the area between the Electrode 6 on the one hand and the electrode 8 as well as the possibly provided feedback electrode 10 on the other hand, so that the coupling voltage can be tapped from the latter.

Infolge der vorerwähnten Ausbildung akustischer Wellen bzw. Resonanzschwingung im Körper 2 läßt sich an einem Elektrodenpaar, bestehend aus der Elektrode 12 und dem dieser Elektrode 12 gegenüberliegenden Flächenanteil der Gegenelektrode 6, eine piezoelektrisch erzeugte elektrische Spannung abgreifen, sofern das Material des Körpers 2 im Bereich dieses Elektrodenpaarcs 6, 12 piezoelektrische Eigenschaft aufweist. Wie bekannt, ist diese piezoelektrisch erzeugte Wechselspannung, die die Frequenz der Anregungsspannung hat, in ihrer Spannungshöhe abhängig von dem Grad der im Bereich dieses Elektrodenpuarcs vorliegenden ausgerichietcn permanenten Polarisation. Diese Polarisation ist durch die Doppelpfeile 112 angedeutet, wobei die Verwendung eines Doppelpfeils auf wahlweise ausgerichtete Polarisation hinweist. |c höher der Grad der Ausrichtung, d. h. der Polarisationsgrad, ist, umso höher ist die zwischen der Gegenelektrode 6 und der Elektrode 12 abnehmbare Wechselspannung. Liegt im Bereich dieses Elckiroclcnpaarcs keine Vorzugsausrichtung vor, d. h., sind dort die im Material des Körpers 2 un sich vorhandenen Domttncn mit permanenter Polarisation zueinander wahllos ohne Resultante ausgerichtet, ist kein Spannungswert zwischen den Elektroden 6 und 12 abzugreifen.As a result of the aforementioned formation of acoustic waves or resonance vibrations in the body 2, a piezoelectrically generated electrical voltage can be tapped at an electrode pair consisting of the electrode 12 and the surface portion of the counter-electrode 6 opposite this electrode 12, provided that the material of the body 2 is in the area of this Electrode pairs 6, 12 having a piezoelectric property. As is known, this piezoelectrically generated alternating voltage, which has the frequency of the excitation voltage, is dependent in its voltage level on the degree of the aligned permanent polarization present in the area of this electrode pair. This polarization is indicated by the double arrows 112 , the use of a double arrow indicating optionally aligned polarization. | c the higher the degree of alignment, ie the degree of polarization, the higher the alternating voltage that can be picked up between the counter electrode 6 and the electrode 12. If there is no preferred alignment in the area of this pair of electrodes, ie if the domes present in the material of the body 2 are randomly aligned with one another with permanent polarization with no resultant, no voltage value can be tapped between the electrodes 6 and 12.

Auf der Oberflüche 4 des Körpers 2 sind in F i g. I mit gestrichelten Linien umrandete weitere Elektroden 13 und 14 angedeutet, die zu weiteren Elcktrodcnpaarcn gehören, die dein Elektrodenpaar aus der Elektrode 12 und der Gegenelektrode 6 entsprechen. On the surface 4 of the body 2 are shown in FIG. I indicated further electrodes 13 and 14 surrounded by dashed lines, which belong to further electrode pairs which correspond to the electrode pair made up of the electrode 12 and the counter electrode 6.

Wie bekannt, lassen sich in dem Kerumikmaterial in den Bereichen zwischen den Elektroden 12 und 6 sowie gegebenenfalls 13 und 6 bzw. 14 und 6 durch Einprägen verschieden hoher Polarisation voneinander verschiedene, als Analogwerte (und auch als Digllalwerte) unterscheidbare Zustände einspeichern, da eine einmal eingeprägte Polarisation über große Zelt in an sich bekannten Grenzen erhalten bleibt, d. h. nichtfluchtig Ist. Das Einspeichern erfolgt durch Einspeisen eines Gleichstromes aus einer Quelle mit einreichender Spannung zwischen den Elektroden 12 und 6 b/w. 13 und 6 bzw. 14 und 6, unter deren Wirkung im Material des Körpers 2 im Bereich der Elcklrodenpaarc die Polarisation bzw. Umpolarisation erfolgt. Die mit der Polarisation verbundenen Hysteresevorgänge sind im einzelnen in der deutschen Auslegungsschrift 20 19 780 beschrieben. As is known, in the ceramic material in the areas between the electrodes 12 and 6 and optionally 13 and 6 or 14 and 6, different states that can be distinguished from one another as analog values (and also as digital values) can be stored by impressing different polarizations, since one impressed polarization is maintained over a large tent within known limits, ie it is non-volatile. The storage takes place by feeding in a direct current from a source with incoming voltage between the electrodes 12 and 6 b / w. 13 and 6 or 14 and 6, under the effect of which the polarization or reversal of polarization takes place in the material of the body 2 in the area of the Elcklrodenpaarc. The hysteresis processes associated with the polarization are described in detail in German interpretation 20 19 780.

Wie bereits oben erwähnt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die für die Polarisation erforderliche elektrische Leistung in dem System des ferroelektrischen Analogwertspeichers selbst zu erzeugen. Hierzu dient der erfindungsgemäß vorgesehene zusätzlicheAs already mentioned above, the invention provides that which is necessary for the polarization to generate electrical power in the system of the ferroelectric analog value memory itself. For this serves the additional provided according to the invention

ίο Bereich 16 des Körpers 2. Dieser zusätzliche Bereich ist im wesentlichen derjenige Anteil des Körpers 2, der sich vom (in F i g. 1) linken oberen Rand der Anregungselektrode 8 bzw. der Gegenelektrode 6 weg erstreckt, d. h. derjenige Anteil des Körpers 2, der auf der Oberfläche 4ίο Area 16 of the body 2. This additional area is essentially that portion of the body 2 which extends from the upper left edge of the excitation electrode (in FIG. 1) 8 or the counter electrode 6 extends away, d. H. that part of the body 2 which is on the surface 4

iS und der gegenüberliegenden unteren Oberfläche des Körpers 2 von einer Elektrodenbelegung frei ist, und derjenige Anteil des Körpers 2, auf bzw. an dem sich die noch näher zu erläuternden streifenförmigen Elektroden 17 und 18 befinden.iS and the opposite lower surface of the Body 2 is free from an electrode occupancy, and that portion of the body 2 on or on which the Strip-shaped electrodes 17 and 18 to be explained in more detail are located.

ao Durch die Schwingungsanregung des Körpers 2 wird auch in diesem zusätzlichen Bereich 16 des Körpers 2 mechanische Verspannung, d. h. Kontraktion und Dilatation, des Materials des Körpers 2 bewirkt. Sofern dieser zusätzliche Bereich 16, wie durch die Pfeile 19 angedeutet, ausgerichtet permanent polarisiert ist, läßt sich zwischen der Gegenelektrode 6 und/oder der Anregungselektrode 8 einerseits und den Elektroden 17 und 18 andererseits eine elektrische Spannung abnehmen. Da der geometrische Abstand zwischen den Elektroden 6 bzw. 8 einerseits und den Elektroden 17 und 18 andererseits relativ, d. h. vergleichsweise zur Dicke des Körpers 2, zwischen der Elektrode 8 und der Elektrode 6 groß ist, läßt sich zwischen den Elektroden 8 und 6 einerseits und 17 bzw. 18 andererseits eine elektrische Wechselspannung abgreifen, die mehrere 100 V betragen kann und die relativ zu der zwischen den Elektroden 6 und 8 anzulegenden Spannung hoch ist. Einzelheiten einer derartigen Anordnung, wie sie der Körper 2 mit den Elektroden 6 und 8 einerseits und 17 und 18 andererseits darstellt (dabei sind die Elektroden 17 und 18 als eine einzige miteinander verbundene Elektrode zu denken), sind an sich von sogenannten piezoelektrischen Transformatoren her bekannt, wie mc u.a. in der GB-PS 7 99 891 beschrieben sind. F.s sei darauf hingewiesen, daß eine einzige oder mehrere Elektroden 17 und 18, wie in Fig. I dargestellt, angebracht sein können. Eine oder mehrere solcher Elektroden können auch auf der benachbarten, in Fig. I nicht sichtbaren Stirnseite des Körpers 2 oder als eineao As a result of the vibration excitation of the body 2, in this additional area 16 of the body 2 mechanical bracing, d. H. Contraction and dilation of the material of the body 2 causes. Provided this additional area 16, as indicated by the arrows 19, is aligned permanently polarized, leaves between the counter electrode 6 and / or the excitation electrode 8 on the one hand and the electrodes 17 and 18, on the other hand, pick up an electric voltage. Since the geometric distance between the Electrodes 6 and 8 on the one hand and electrodes 17 and 18 on the other hand relative, d. H. compared to Thickness of the body 2 between the electrode 8 and the electrode 6 is large, can be determined between the electrodes 8 and 6 on the one hand and 17 or 18 on the other hand tap an electrical alternating voltage, the several 100 V and which is high relative to the voltage to be applied between electrodes 6 and 8. Details of such an arrangement as the body 2 with the electrodes 6 and 8 on the one hand and 17 and 18 on the other hand (the electrodes 17 and 18 are connected to each other as a single one Electrode to think) are known per se from so-called piezoelectric transformers, like mc among others in GB-PS 7 99 891 are described. F. it is pointed out that a single or more electrodes 17 and 18, as shown in Fig. I, may be appropriate. One or more such electrodes can also be placed on the adjacent one shown in FIG not visible end face of the body 2 or as one

so Randeinfassung dieser Kante des Körpers 2 ausgebildet sein. Es kommt darauf on, daß eine im wesentlichen in Längsrichtung wie durch die Pfeile 19 angedeutete Polarisation vorliegt, und zwar in Längsrichtung vergleichsweise zu der mit 81 angedeuteten Polarisationso edging this edge of the body 2 be formed. The point is that there is a polarization essentially in the longitudinal direction as indicated by the arrows 19, specifically in the longitudinal direction in comparison to the polarization indicated by 81

SS zwischen der Elektrode 8 und der Gegenelektrode 6.SS between the electrode 8 and the counter electrode 6.

Die in F i g. 1 gezeigte Aufteilung in die Einzclelektrodcn 17 und 18 dient dazu, galvanisch voneinander getrennte Wechsel-Hochspannungen zwischen diesen Elektroden 17 bzw. 18 und der Gegenelektrode 6 (oderThe in F i g. The division shown in FIG. 1 into the individual electrodes 17 and 18 is used to galvanically separate alternating high voltages between these electrodes 17 or 18 and the counter electrode 6 (or

te auch der Elektrode 8) abnehmen zu können. Die Richtung und Größe der erzeugten piezoelektrischen Hochspannung Ist für die beiden Anteile des zusätzlichen Bereiches 16 gleich. Wie die FI g. 1 schematisch zeigt, ist an die Elektrode 17, d.h. zwischen derte also to be able to remove the electrode 8). The direction and size of the generated piezoelectric high voltage is the same for the two parts of the additional area 16. Like the FI g. 1 shows schematically, is attached to the electrode 17, ie between the

6s Elektrode 17 und beispielsweise der Gegenelektrode 6, eine Gleichrichlcrschultung mit zwei Gleichrichtern 171 und 172 angeschlossen. In entsprechender Welse sind Gleichrichter 181 und 182 an die Elektrode 186s electrode 17 and, for example, the counter electrode 6, a rectifier training with two rectifiers 171 and 172 connected. Rectifiers 181 and 182 are connected to electrode 18 in a corresponding manner

angeschlossen. Die Polung der Gleichrichter 171 und 181 ist so gewählt, daß an den Kontakten 173 und 183 eines Umschalters 100 die an den Elektroden 17 bzw. 18 abgenommene Wechsel-Hochspannung als gleichgerichtete Hochspannung anliegt, und zwar mit — bezogen auf das Potential der Gegenelektrode 6 — entgegengesetzter Polarität. Da die Gegenelektrode 6 im Regelfall auf Masse liegt, liegt an 173 und 183 negative bzw. positive (umgekehrt bei entgegengesetzt in Reihe liegenden Dioden 171,181) Gleichspannung — bezogen auf Masse — an. Die parallel liegenden Gleichrichter 172,182 dienen dazu, die in den durch die Gleichrichter 171 bzw. 181 gesperrten Phasen der Wechsel-Hochspannung auftretende Aufladung der Elektroden 17 bzw. 18 vorteilhafterweise abzuleiten. Durch Umschalten des Schalters 100 auf den Kontakt 173 oder auf den Kontakt 183 läßt sich über die Leitung 101 und den Widerstand 102 — bezogen auf die Gegenelektrode 6 — die Elektrode 12 bzw. 13 und/oder 14 mit der Quelle positiver oder negativer Gleichspannung verbinden. Für den Fall, daß nur eine der Elektroden 17 oder 18 vorgesehen ist, ist wechselseitig die eine (171, 172) oder die andere (181, 182) der Glcichrichtcrkombination an diese Elektrode zu schalten. Vortcilhaftcrwcisc ist der Reihenwiderstand 102 vorgesehen. Dadurch läßt sich durch Wahl der Länge der Einschaltung der polarisierenden Gleichspannung bzw. der zeitlichen Länge der Einprägung eines polarisierenden Stromes unter der Nebenbedingung eines unter der Elektrode 12 erhielten ausreichend hohen elektrischen Feldes ein einstellbarer, stufenweise mehr oder weniger starker Polarisationsgrad, und zwar zwischen dem Polarisationswert Null und der Sättigungspolarisation, durch den Schalter wahlweise in beiden Richtungen einstellen. Dies beruht darauf, daß während der Polarisation ein der dielektrischen Verschiebung in dem zu polarisierenden Anteil des Kcramikmalcrials auftretender elektrischer Strom in der Leitung 101 fließt und der Polarisationsgrad von dem /eillichen Integral der erfolgten Ladungsverschiebung abhängt.connected. The polarity of the rectifiers 171 and 181 is selected so that the AC high voltage taken from the electrodes 17 and 18 is applied to the contacts 173 and 183 of a changeover switch 100 as a rectified high voltage, with - based on the potential of the counter electrode 6 - opposite polarity. Since the counter electrode 6 is generally connected to ground, a negative or positive DC voltage - in relation to ground - is applied to 173 and 183 (vice versa in the case of diodes 171, 181, which are arranged in opposite directions). The rectifiers 172, 182 lying in parallel serve to advantageously dissipate the charging of the electrodes 17 and 18 which occurs in the phases of the alternating high voltage blocked by the rectifiers 171 and 181. By switching the switch 100 to the contact 173 or to the contact 183 , the electrode 12 or 13 and / or 14 can be connected to the source of positive or negative direct voltage via the line 101 and the resistor 102 - based on the counter electrode 6. In the event that only one of the electrodes 17 or 18 is provided, one (171, 172) or the other (181, 182) of the rectifier combination must alternately be switched to this electrode. The series resistor 102 is advantageously provided. As a result, by selecting the length of the switching on of the polarizing direct voltage or the length of time a polarizing current is impressed under the constraint of a sufficiently high electric field received under the electrode 12 , an adjustable, stepwise more or less strong degree of polarization, namely between the polarization value Zero and the saturation polarization can be set with the switch in either direction. This is based on the fact that during the polarization an electric current occurring due to the dielectric shift in the portion of the ceramic crystal to be polarized flows in the line 101 and the degree of polarization depends on the integral of the charge shift that has taken place.

Die vorgesehene Maßnahme, den Polurisutionsgrud über die Zeitdauer der Einschaltung der von den Elektroden 17 b/w. 18 abgenommenen, piezoelektrisch erzeugten Spannung einzustellen, ermöglicht es vorteilhaflerweise, mit im Prinzip an sich festliegendem Spannungswcri zu arbeilen. Diis bedeutet, daß die von dem durch den erfindungsgciniiß vorgesehenen zusätzlichen bereich 16 zu erzeugende Spannut^ nur einen praktisch festliegenden Wert zu haben braucht, wie er sich aufgrund der geometrischen Abmessungen des zustitzlichen Bereiches, der Materialeigenschaften des Korpers 2 und des Ausmaßes der mechanischen Schwingungsanregung ergibt Es genügt, wenn die an ilen Elektroden 17 und 18 ubgreifbnrc Spannung im unbelasteten Zustand wenigsiens so hoch ist. daß diese ausreichend hoch ist, um einen gewünschten muximnlen Polurisiitionsgrucl, beispielsweise den StUligungspoluri salionsgrud, im Bereich unterhalb der Elektrode 12 zu erreichen. Mit einer solchen Spannung lassen sich dann ulic dazwischenliegenden, gewünschten Analogwerte der Polarisation 112 erreichen.The proposed measure, the degree of polurisation over the duration of the activation of the electrodes 17 b / w. 18 to set the piezoelectrically generated voltage picked up, advantageously makes it possible to work with a voltage value that is essentially fixed. This means that the flute to be generated by the additional area 16 provided by the invention only needs to have a practically fixed value, as it results from the geometric dimensions of the additional area, the material properties of the body 2 and the extent of the mechanical vibration excitation It is sufficient if the voltage across the electrodes 17 and 18 in the unloaded state is a little as high. that this is sufficiently high to achieve a desired high degree of polurization, for example the degree of stabilization, in the area below the electrode 12 . With such a voltage it is then possible to achieve desired analog values of polarization 1 12 in between.

Das Abfrtigesignal des Speichers, d. h. das um Elektrodenpiuir 12,6 bzw. 13,6 oder 14,6/u erhaltende Signal, ist um Anschluß 104 zu entnehmen. Für die Verwendung bei einer Fernsteuerung beispielsweise genügt es also, bei schwingendem Körper 2 den Schalter 100 für eine jeweils auszuwählende Zeilduucr uuf den Kontakt 173 oder den Kontakt 183 zu schalten, um die Polarisation 112 unterhalb der Elektrode 12 einzustellen bzw. zu verändern, wobei das erreichbare Maß der Änderung der Zeitdauer der Einschaltung im wesentlichen proportional ist. Wie bereits oben ausführlich erläutert, ist dann die am Abnahmcelektrodenpaar 12,6 entnehmbare elektrische Wechselspannung zeitlich bis zu weiterer Polarisationsveränderung konstant, wie dies für einen nichtflüchtigen Speicher üblich ist. Dieser ίο Speicherwert wird durch das Abfragen nicht verändert.The output signal of the memory, ie the signal received at electrode pin 12, 6 or 13, 6 or 14, 6 / u, can be taken from connection 104 . For use in remote control, for example, it is sufficient to switch the switch 100 to the contact 173 or the contact 183 for a respective cell to be selected while the body 2 is vibrating, in order to set or change the polarization 112 below the electrode 12 achievable extent of the change in the duration of the activation is essentially proportional. As already explained in detail above, the electrical alternating voltage that can be taken from the pair of pick-up electrodes 12, 6 is then constant over time until a further change in polarization occurs, as is customary for a non-volatile memory. This ίο memory value is not changed by the query.

Der Körper 2 kann die dargestellte rechteckige oder auch quadratische sowie auch andere geometrische Form haben. Beispielsweise beträgt die Breite 20 mm und die Länge 20 mm bis 40 mm. Vorzugsweise wird ein >5 möglichst dünner Körper 2 verwendet, z. B. eine 0,1 mm dicke Folie aus Piezokeramik. Nach unten ist der Dickenwert im wesentlichen durch die technologische Hcrstellbarkeit einer solchen Folie begrenzt. Bei einer Schwingungsanregung in Longitudinal-Resonanz mit ίο einer Frequenz von ca. 100 bis 200 kHz schwingt ein solcher Körper 2 mit / = VjA.The body 2 can be the illustrated rectangular or square as well as other geometrical ones Have shape. For example, the width is 20 mm and the length is 20 mm to 40 mm. Preferably a > 5 the thinnest possible body 2 is used, e.g. B. a 0.1 mm thick sheet made of piezoceramic. Down is the one The thickness value is essentially limited by the technological producibility of such a film. At a Vibration excitation in longitudinal resonance with ίο a frequency of approx. 100 to 200 kHz oscillates such a body 2 with / = VjA.

Zur Verbesserung der mechanischen Stabilität kann die Keramikfolie z. B. auf einen 0,3 mm dicken Kunststoffkörpcr aufgeklebt sein, der in die Schwingung Ϊ5 mitcinbczogcn ist. An einem crfindungsgcmäß ausgestalteten Analogwertspeicher mit den Abmessungen 20 · 20 · 0,1 mm¹ aus Blci/irkonat-Titanal-Kcramik mit Zusatz, von 1% Neodym wurden die nachfolgend abgegebenen Meßwerte erhalten:
30 To improve the mechanical stability, the ceramic film can, for. B. be glued to a 0.3 mm thick plastic body, which is mitcinbczogcn in the oscillation Ϊ5. The following measured values were obtained on an analog value memory designed according to the invention with the dimensions 20 x 20 x 0.1 mm ¹ made of blic / zirconate titanal ceramic with the addition of 1% neodymium:
30th

Erforderliche SpannungVoltage required

zum Einschreiben U_r> 100 Vfor registered letter U _r > 100 V

Intern erzeugbareInternally generated

Hochspannung U„_m = ±250 VHigh voltage U " _m = ± 250 V

Betriebswert //,. = ±150 VOperating value // ,. = ± 150 V

Erforderliche externeRequired external

Vcrsorgungs-Supply

wcchsclspuniuing (/,.,„ = !> \'_tn wcchsclspuniuing (/,., "=!> \ ' _t n

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm den Verlauf der mechanischen Spannung bzw. des mechanischen Denkkcs (Kurve A) und den Verlauf der mechanischen Bewegung (Kurve H) im schwingenden Körper 2.-Diese Figur zeigt ein Momcntunbild, und zwar mit dem Maximalwert einer Phase. Vorzugsweise sind die Abmessungen, insbesondere die Breiten und die Lage der Elektroden 8, >2, 13, 14 und die Luge des zusätzlichen Bereiches lh in bezug auf den Körper 2 so gewählt, daß die Cirenze zwischen der Elektrode 8 einerseits und den Elektroden 12, 13, 24 andererseits sowie die Grenze zwischen der Elektrode 8 und dem zusätzlichen Bereich 16 jeweils an Stellen der Knotenlinien der Spnnnungs- bzw. Druckverteilung der Resonanzschwingung liegen, wie dies auch aus derFig. 2 shows in a diagram the course of the mechanical tension or the mechanical thought (curve A) and the course of the mechanical movement (curve H) in the vibrating body 2. This figure shows a moment pattern, namely with the maximum value of a phase . The dimensions, in particular the widths and the position of the electrodes 8,> 2, 13, 14 and the length of the additional area lh with respect to the body 2 are selected so that the cirenze between the electrode 8 on the one hand and the electrodes 12, 13, 24 on the other hand as well as the boundary between the electrode 8 and the additional area 16 each lie at points of the nodal lines of the tension or pressure distribution of the resonance vibration, as is also shown in FIG

Übcrcimindcrunordnung der I ig. I und 2 zu erkennen ist. Bereiche maximaler mechanischer Spannung und damit maximaler elektrischer Spinnning liegen dann im Bereich der Maxima der Kurve A. Eine solche Verteilung entspricht im übrigen der '/^-Abmessung, wie sie oben bereits crwlthm ist.Over-the-counter disorder of the I ig. I and 2 can be seen. Areas of maximum mechanical tension and thus maximum electrical spinning then lie in the area of the maxima of curve A. Such a distribution otherwise corresponds to the dimension as it is already crwlthm above.

Die Aufteilung des crfindungsgemllß vorgesehenen zusätzlichen Bereiches 16 in, wie uns F i g. I ersichtlich, zwei ncbcncinandcrliegcndc Anteile mit den Elcktrodcnpunrcn 17 und 6 bzw. 18 und 6 hut den Vorzug, daßThe division of the additional area 16 provided according to the invention in, as shown in FIG. As can be seen, two adjacent parts with electrical components 17 and 6 or 18 and 6 have the advantage that

(<S un den Elektroden 17 und 18 gegenüber der gemeinsamen Elektrode β galvanisch vonclnnnder getrennte Weehselspnnnungcn abgegriffen werden können, die durch vondnitnder getrennte Oleichrichter(< So that electrodes 17 and 18, opposite the common electrode β , can be tapped galvanically from separate alternating voltages, which are provided by means of separate rectifiers

70S 032/30170S 032/301

171 und 181 in zueinander entgegengesetzt gepolte Gleichspannungen gleichgerichtet werden können. Für den Schalter 100 ergibt sich damit vorteilhafterweise, daß bauartbedingte Schaltkapazitäten ohne Einfluß auf die Höhe der erzeugbaren elektrischen Spannung bleiben.171 and 181 can be rectified into mutually oppositely polarized DC voltages. for The switch 100 thus advantageously results in that design-related switching capacitances have no influence on remain the level of the electrical voltage that can be generated.

F i g. 3 zeigt eine gegenüber F i g. I variierte Ausführungsform nach der Erfindung. In Fig.3 enthaltene Einzelheiten, die wenigstens prinzipiell den Einzelheiten nach F i g. 1 entsprechen, haben dieselben Bezugszeichen. Mit 17' und 18' sind den Elektroden 17 und 18 nach Fig. I entsprechende Abnahmeelektroden der durch die zusätzlichen Bereiche 16 und 116 gebildeten Hochspannungsanteile bezeichnet. Die Variante nach F i g. 3 unterscheidet sich gegenüber der Ausführungsform nach Fig. I im wesentlichen darin, daß zwei räumlich voneinander getrennte zusätzliche Bereiche 16,116 vorgesehen sind.F i g. 3 shows a comparison with FIG. I varied embodiment according to the invention. Included in Fig.3 Details that at least in principle correspond to the details according to FIG. 1 have the same reference numerals. With 17 'and 18' the electrodes 17 and 18 according to FIG denotes the additional areas 16 and 116 formed high-voltage components. The variant after F i g. 3 differs from the embodiment of FIG. I essentially in that two spatially separate additional areas 16,116 are provided.

Diese Bereiche sind durch den ersten Bereich mit dem Anregungselektrodenpaar 8 (dazugehörig die Gegenelektrode 6 auf der nicht sichtbaren Rückseite) voneinander getrennt. Der für die Speicherung vorgesehene weitere Bereich mit der Elektrode 12 (zugehörig die Gegenelektrode 6) liegt, wie in F i g. 3 gezeigt, neben dem beschriebenen ersten Bereich. Mit 10 ist wieder die Rückkopplungsclektrode bezeichnet. Die Gegenelektrode auf der Rückseite erstreckt sich auf den den Elektroden 8, 12 und 10 gegenüberliegenden Oberflächenanteilcn. Vorzugsweise ist die geometrische Aufteilung der Bereiche so gewählt, daß für einen V?A-Schwinger die Knotenl'mien am Übergang zwischen dem ersten Bereich und dem jeweiligen zusätzlichen Bereich 16 und 116 liegt. Bei gleichmäßiger Dicke des Körpers 2 sind der mittlere erste Bereich, der linke zusätzliche Bereich 16 und der rechte zusätzliche Bereich 116 gleich breit. Die Richtung der permanent ferroelektrischcn Polarisation, gekennzeichnet durch die Pfeile 19, 19', kann bei dieser ßuuform willkürlich im Verhältnis zueinander gleich oder entgegengesetzt gerichtet sein.These areas are defined by the first area with the pair of excitation electrodes 8 (associated with the counter electrode 6 on the invisible back) separated from each other. The one intended for storage further area with the electrode 12 (associated with the counter electrode 6) lies, as in FIG. 3 shown alongside the first area described. With 10 the feedback electrode is again referred to. The counter electrode on the rear side extends on the surface portions opposite to the electrodes 8, 12 and 10. The geometric division of the areas is preferably chosen so that for a V? A oscillator the nodal lines at the transition between the first area and the respective additional area 16 and 116 lies. If the body 2 is of uniform thickness, the first area in the middle and the additional area on the left are 16 and the right additional area 116 of the same width. The direction of the permanent ferroelectric polarization, indicated by the arrows 19, 19 ', can be at this form is arbitrary in relation to one another be the same or opposite.

Die zur Ausfiihrungsform nach Fig.3 zugehörigt Schaltung ist dieser Figur zu entnehmen. Sie isi prinzipiell gleich der zur Fig. 1 beschriebenen Schaltung. Which belongs to the embodiment according to FIG Circuit is shown in this figure. In principle, it is the same as the circuit described for FIG.

Der zur Polarisation 19 senkrechte Querschnitt de« Körpers 2 in dem zusätzlichen Bereich 16, 116 ist se groß gewählt, daß unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen den weiteren Elektroden 17, 18 einerseit:The cross section of the body 2 perpendicular to the polarization 19 in the additional area 16, 116 is se chosen large that, taking into account the distance between the further electrodes 17, 18 on the one hand:

ίο und den Anregungselektroden 6, 8 andererseits dei zwischen der Elektrode 17 und den Anregungselektroden 6,8 und der zwischen der weiteren Elektrode 18 unc den Anregungselektroden 6, 8 jeweils zu messende Kapazitätswert in der gleichen Größenordnung odei vorteilhafterweise größer ist als die parasitäre Gesamtkapazität der an die jeweilige weitere Elektrode 17 bzw 18 angeschlossenen Gleichrichterkombination aus der Gleichrichtern 171 und 172 bzw. den Gleichrichtern 181 und 182. Durch diese Kapazitätsbemessung für derίο and the excitation electrodes 6, 8 on the other hand dei between the electrode 17 and the excitation electrodes 6, 8 and between the further electrode 18 unc the excitation electrodes 6, 8 each to be measured capacitance value in the same order of magnitude odei is advantageously greater than the total parasitic capacitance of the respective further electrode 17 or 18 connected rectifier combination of rectifiers 171 and 172 or rectifiers 181 and 182. Through this capacity assessment for the

ϊο zusätzlichen Bereich des Körpers 2, d. h. für der Hochspannungsteil des im erfindungsgemäßen Analog wertspeicher enthaltenen piezoelektrischen Transfor mators in bezug auf die parasitäre Gesamtkapazität dei jeweils angeschlossenen Gleichrichterschaltung wire eine günstige Ausnutzung der von diesem kapazitiver Hochspannungsteil gelieferten Spannung erreicht, wo bei diese Spannung für das Ein- bzw. Umschreiben de! jeweiligen kapazitiven weiteren Bereiches dient. Für dit angegebene Querschnittsbemessung ist der Regelfal angenommen worden, daß der Körper 2 in derr zusätzlichen Bereich 16, 116 in Richtung der Polarisa tionsrichtung 19 wenigstens im wesentlichen konstanter Querschnitt hat, d. h., daß der ganze Körper 2 irr wesentlichen quaderförmig ist. Bei nichtkonstanterr Querschnitt wäre für den Kapazitätswert des zusätzli chen Bereiches ein entsprechender mittlerer Quer schnittswert anzusetzen.ϊο additional area of the body 2, d. H. for the High-voltage part of the piezoelectric transformer contained in the analog value memory according to the invention mators with respect to the total parasitic capacitance dei each connected rectifier circuit wire a favorable utilization of this capacitive The voltage supplied by the high voltage section is reached, where this voltage is used for writing or rewriting! each other capacitive area is used. The rule is for the specified cross-section dimensioning been assumed that the body 2 in the additional area 16, 116 in the direction of the polarisa tion direction 19 has at least a substantially constant cross-section, d. that is, that the whole body 2 is wrong is essentially cuboid. In the case of a non-constant cross-section, the additional capacitance value would be A corresponding average cross-sectional value must be set in the area.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

J*J *

Patent claims:

1, Ferroelectric analog value memory with a flat surface that can be excited to vibrate Body made of piezoceramic material, polarizable by means of an electric field, with a first area in which the material is permanently polarized in the direction of the thickness of the body and is provided with excitation electrodes of an excitation electrode pair, which are located in this area are on opposite surfaces of the body with respect to the thickness of the body, with one or more further areas in which the body is polarizable and in the direction of the Thickness of the body with opposing electrodes of at least one pair of pick-up electrodes is provided for writing and rewriting to be stored electrical information, the permanent polarization of the material of the body between the pickup electrode pair (s) can be changed by means of an electrical field to be applied over time, characterized in that that at least one additional area (16,116) of the body (2) is provided in which the material aligned in the longitudinal direction (19) of the flat body (2) permanent polarization has, and which is provided with one or more further electrode (s) (17, 18), which in a Distance along the polarization (19) measured from the pair of excitation electrodes (6, 8) on the body (2) is (are) arranged, this distance being many times greater than the thickness of the body (2) in the first area between the pair of excitation electrodes (6,8), so that there is a high voltage transmission ratio for generating an electrical voltage between the further electrode or electrodes (17, 18) on the one hand and one of the Electrodes (6 or 8) of the pair of excitation electrodes, on the other hand, result in their rectified Voltage value for setting the respective permanent polarization corresponding to the information in the one or more further areas (12, 6; 13, 6; 24, 6) is sufficient, and that the Cross section of the additional area (16, 116) perpendicular to the polarization (19) present there is so big. that at a given distance between the further electrode (17, 18) and the Excitation electrode pair (6, 8) the capacitance between the further electrode (17, 18) and the Excitation electrode pair (6, 8) of the same order of magnitude or greater than the total parasitic capacitance the equatorial circuit (171, 172) connected to the respective further electrode (17, 18) or 181,182).

2. Ferroelectric analog value memory according to claim 1, characterized in that at least two additional areas (16,116) are provided which are separated from each other by at least one of the first and / or are separated from one another by at least one of the further areas.

3. Ferroelectric analog value memory according to claim 1 or 2, characterized in that at least one additional area (16, 116) by dividing the further electrodes (17, 18) into Sub-areas (17.6; 18.6) is divided.

4. Ferroelectric analog value memory according to AnsDruch 1. 2 or 3, characterized in that

the piezoceramic body (2) has a rectangular shape.

5. Ferroelectric analog value memory according to one of claims 1 to 4, characterized in that

s net that the body is dimensioned matched to a resonance vibration mode and that at least two adjacent areas are delimited from each other so that the transition between two such adjacent areas in a region of a nodal line of mechanical stress the resonance mode is,

6. Ferroelectric analog value memory according to one of claims 3 to 5, characterized in that that two or more sub-areas of an additional area are side by side in one Area with the same mechanical stress state in the operating state.

7. Ferroelectric analog value memory according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the body is coated with electrically insulating material, its mechanical Vibration quality is at least not significantly smaller than that of the material of the body.