DE2658476C2

DE2658476C2 - Quartz oscillator

Info

Publication number: DE2658476C2
Application number: DE19762658476
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 1000 Berlin Niggemeyer
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1976-12-23
Filing date: 1976-12-23
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2658476B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Quarzschwinger mit großer Längsausdehnung in A'-Richtung, bei dem die Längsflächen bis auf schmale, in Längsrichtung verlaufende Streifen, vollständig mit Elektroden bedeckt sind.The invention relates to a quartz oscillator with a large longitudinal extension in the A 'direction, in which the longitudinal surfaces are completely covered with electrodes except for narrow, longitudinal strips are.

Quarzschwinger mit einer großen Ausdehnung in A'-Richtung sind bereits bekannt.Quartz oscillators with a large extension in the A 'direction are already known.

In der DE-OS 23 00 159 ist bereits ein zylindrischer stabförmiger Quarzschwinger beschrieben, dessen Länge zehn- bis zwanzigmal größer ist als der Zylinderdurchmesser. Die Achse des Zylinders ist dabei in Richtung der X-Achse des Kristalls angeordnet. Ein solcher Quarzschwinger mit einer großen Längsausdehnung in X-Richtung hat den Vorteil, daß der ohmsche Widerstand verkleinert ist.In DE-OS 23 00 159 is already a cylindrical described rod-shaped quartz oscillator, the length of which is ten to twenty times greater than the cylinder diameter. The axis of the cylinder is arranged in the direction of the X-axis of the crystal. A Such a quartz oscillator with a large longitudinal extension in the X direction has the advantage that the ohmic Resistance is decreased.

Aus der DE-OS 23 51 655 ist weiter eine rechtwinklige AT-geschnittene Quarzkristallplatte bekannt, bei der die größte Längsausdehnung in A'-Richtung liegt und das Längen-Dickenverhältnis 30 bis 150 beträgt. Solche Platten lassen sich verhältnismäßig leicht herstellen und einbauen.From DE-OS 23 51 655 a right-angled AT-cut quartz crystal plate is also known in which the greatest longitudinal extent is in the A 'direction and the length / thickness ratio is 30 to 150. Such Panels are relatively easy to manufacture and install.

Aus der DE-AS 14 66 582 ist ferner ein länglicher Quarzschwinger mit quadratischem Querschnitt und großer Längsausdehnung in Α-Richtung bekannt, bei dem die Längsflächen, bis auf schmale, in Längsrichtung verlaufende Streifen vollständig mit Elektroden bedeckt sind. Die vier Elektroden sind abwechselnd an entgegengesetzte Pole der Spannungsquclle angeschlossen. From DE-AS 14 66 582 there is also an elongated quartz oscillator with a square cross-section and large longitudinal extent known in the Α-direction, in which the longitudinal surfaces, except for narrow ones, in the longitudinal direction running strips are completely covered with electrodes. The four electrodes are on alternately opposite poles of the voltage source connected.

Ein Nachteil dieser bekannten Quarzschwinger besteht jedoch darin, daß die Güte für viele Anwendiingszwecke nicht ausreichend hoch ist.A disadvantage of this known quartz oscillator, however, is that the quality is suitable for many application purposes is not high enough.

Aufgabe der Erlindung ist es, Qu;ir/sehwingcr mit großer Längsausdehnung in X-Richtung so auszubilden, daß sie eine hohe Güte haben.The task of enlightenment is to help Qu; ir / sehwingcr with to train large longitudinal extension in the X direction so that they have a high quality.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einemThis object is according to the invention in a

Quarzschwinger der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß auf dem AT- oder BT-geschnittenen Quarzkörper nur zwei, durch Streifen unterbrochene Elektroden vorgesehen sind.Quartz oscillators of the type mentioned above are solved in that on the AT- or BT-cut Quartz body only two electrodes interrupted by strips are provided.

Auf diese Weise kann die Güte des Schwingers und auch die Induktivität beträchtlicn verbessert werden,
ίο Durch eine solche Elektrodenanordnung erhält man eine piezoelektrische Erregung mittels eines sogenannten Parallelfeldes. Die Parallelfelderregung ist bei Quarzschwingern an sich bereits bekannt. Es wird hierzu auf den Aufsatz in der Zeitschrift »Archiv der elektrischen Übertragung«, Band 14 (1960), Heft 3, Seiten 361 bis 365 verwiesen.In this way the quality of the oscillator and also the inductance can be improved considerably,
Such an electrode arrangement provides piezoelectric excitation by means of a so-called parallel field. The parallel field excitation is already known per se in quartz oscillators. In this regard, reference is made to the article in the journal "Archive of Electrical Transmission", Volume 14 (1960), Issue 3, Pages 361 to 365.

Bei dem Vorschlag von Quarzschwingern mit Parallelerregung hat man aber nicht darauf geachtet, die Ausbildung so vorzunehmen, daß niederohmige Quarzschwinger erhalten werden.When suggesting quartz oscillators with parallel excitation, however, no attention was paid to the Make training so that low-resistance quartz oscillators are obtained.

Bei dem bekannten Quarzschwinger nach der DE-AS 14 66 582 sind zwar auch je zwei Elektroden durch in Längsrichtung verlaufende Streifen unterbrochen, jedoch handelt es sich um einen Torsionsschwinger mit vier Elektroden, die kein Parallelfeld im Quarzkörper erzeugen.In the known quartz oscillator according to DE-AS 14 66 582, two electrodes are interrupted by strips running in the longitudinal direction, but it is a torsional oscillator with four electrodes that do not generate a parallel field in the quartz body.

Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung besteht der Quarzkörper aus einer länglichen, planparallelen Platte, deren Längsausdehnung mindestens zehnmal größer ist als die Ausdehnung in anderen Richtungen und jede der beiden Elektroden ist durch einen auf der Schmalseite der Platte verlaufenden Streifen unterbrochen.According to the further development of the invention, the quartz body consists of an elongated, plane-parallel one Slab the length of which is at least ten times greater than that in others Directions and each of the two electrodes is through one running on the narrow side of the plate Strip interrupted.

Auch bei dieser Unterbrechung der beiden Elektro-J5 den wird ein Parallelfeld im Quarzkörper erhalten, da die beiden Elektrodenteile jeweils elektrisch zusammengeschaltet nur eine einzige Elektrode bilden.Even with this interruption of the two electrical J5 a parallel field is obtained in the quartz body, there the two electrode parts each electrically connected together form only a single electrode.

Der Quarzschwinger kann weiter so ausgebildet sein, daß die Flächen, auf denen der Streifen und mindestens ein Teil der Elektroden angeordnet ist, gewölbt sind.The quartz oscillator can further be designed so that the surfaces on which the strip and at least a part of the electrodes is arranged, are curved.

Schließlich kann der Schwinger so ausgebildet sein, daß er senkrecht zur Längsausdehnung einen polygonartigen Querschnitt hat und die elektrodenfrcien Streifen durch schmale in Längsrichtung verlaufende Flächen bestimmt sind.Finally, the oscillator can be designed so that it is polygonal perpendicular to the longitudinal extension Has cross-section and the electrode-free strips by narrow longitudinally extending Surfaces are determined.

Die Erfindung soll an Hand der Figuren näher erläutert werden. In denThe invention is to be explained in more detail with reference to the figures. In the

F i g. 1 bis 4 sind in perspektivischer Anordnung Quarzschwinger gemäß der Erfindung dargestellt.
In allen Fällen handelt es sich um AT- oder BT-geschnittene Quarzschwinger von länglicher Gestalt, deren Längsausdehnung in X-Richtung der Kristallachsen verläuft.F i g. 1 to 4 are shown in a perspective arrangement of quartz oscillators according to the invention.
In all cases, the quartz oscillators are AT- or BT-cut and have an elongated shape, the length of which runs in the X-direction of the crystal axes.

Bei Fig. 1 handelt es sich um einen zylindrischen Quarzkristall 1, der auf seiner Oberfläche von Elektroden 2 und 3 bedeckt ist, zwischen denen nur schmale elektrodenfreie Streifen 6 und 7 verbleiben, welche in Längsrichtung des Quarzstabes verlaufen.In Fig. 1 is a cylindrical quartz crystal 1, the on its surface of Electrodes 2 and 3 are covered, between which only narrow electrode-free strips 6 and 7 remain, which run in the longitudinal direction of the quartz rod.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 handelt es sich μ) um eine langgestreckte Quarzkristallplatte 1 von rechteckigem Querschnitt, die auf den gegenüberliegenden Seiten je zwei Elektrodenteile 2a, 2b und 3a, 3b je einer Elektrode trägt. Zwischen den Elektrodenteilen auf jeder Seite ist ein schmaler elektrodenfreier Streifen hl 6 bzw. 7 vorhanden. Diese werden durch die Dicke der Kristallplatte 1 gebildet.In the embodiment according to FIG. 2 is μ) an elongated quartz crystal plate 1 of rectangular cross-section, which carries two electrode parts 2a, 2b and 3a, 3b each with one electrode on the opposite sides. A narrow, electrode-free strip 6 or 7 is present between the electrode parts on each side. These are formed by the thickness of the crystal plate 1.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 handelt es sich um eine längliche Quarzkristallplatte, deren einanderIn the embodiment according to FIG. 3 is an elongated quartz crystal plate, whose one another

gegenüberliegende Längsflächen eine Wölbung aufwei sen. In diesem Falle sind die Elektroden 2 und 3 um die Kanten des Quarzkristalls herumgeführt, so daß nur schmale Streifen 6 und 7 zwischen den beiden Elektroden verbleiben.opposite longitudinal surfaces aufwei sen a curvature. In this case the electrodes 2 and 3 are around the Edges of the quartz crystal led around so that only narrow strips 6 and 7 between the two Electrodes remain.

Eine weitere Ausführungsform für einen Quarzkristall gemäß der Erfindung ist in Fig.4 dargestellt. Hier hat der Quarzkristall 1 einen polygonförmigen Querschnitt. Er ist auf allen Seiten von den Elektroden 2 und .3 bedeckt, bis auf die schmalen in Längsrichtung verlaufenden Streifen 6 und 7, welche durch die entsprechenden in Längsrichtung verlaufenden Flächen bestimmt sind.Another embodiment for a quartz crystal according to the invention is shown in FIG. Here has the quartz crystal 1 has a polygonal cross section. It is on all sides of electrodes 2 and .3 covered, except for the narrow longitudinal strips 6 and 7, which through the corresponding in the longitudinal direction surfaces are determined.

Die Elektroden können aus irgendeinem geeigneten, leitenden Material bestehen und werden in an sich bekannter Weise aufgebracht.The electrodes can be of any suitable, There are conductive material and are applied in a manner known per se.

Verzeichnis der BezugszeichenList of reference signs

I QuarzkörperI quartz body

2, 3; (2a, 2b), (3a, 3b) Elektrode 6, 7,8, 9 elektrodenfreier Streifen2, 3; (2a, 2b), (3a, 3b) electrode 6, 7,8, 9 electrode-free strip

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Quartz oscillator with a large longitudinal extension in the X direction, in which the longitudinal surfaces up to narrow, longitudinal strips, completely covered with electrodes, are thereby characterized in that on the AT or BT cut quartz body (1) only two, through Strips (6, 7) interrupted electrodes (2, 3) are provided.

2. Quartz oscillator according to claim 1, characterized in that the quartz body (1) consists of an elongated, plane-parallel plate, the longitudinal extent of which is at least ten times greater than the extent in other directions, and that each of the two electrodes (2a, 2b: 3a, 3b) is interrupted by a strip (8,9) running on the narrow side of the plate.

3. Quartz oscillator according to claim 1 and 2, characterized in that the surfaces on which the electrode-free strip (6, 7) and at least some of the electrodes (2,3) are arranged, arched are (Fig. 1,3).

4. Quartz oscillator according to claim 1 to 3, characterized in that the quartz body (1) is perpendicular has a polygonal cross-section for longitudinal expansion and the electrode-free strips (6, 7) are determined by narrow surfaces running in the longitudinal direction (Fig. 4).