JPH01125881A - 自動共振圧電変成器信号結合器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は全般的に信号結合装置、更に具体的に云えば
、圧電変成器信号結合素子に対する駆動回路に関する。

従来信号結合装置は、マイクロプロセッサ制御回路の様
な種々の電子回路と電力半導体制御回路の間の電圧並び
に／又は電流の両立性並びにその間の所要の電気的な隔
離を達成する為に、磁気変成器を利用していた。機能の
観点からすると、磁　・気隔離形変成器はこの目的に非
常に適しているが、比較的かさばると云うはっきりとし
た欠点があり、その為回路の小形化に適さない。更に、
鉄心、巻枠及び銅線で構成された磁気変成器は割合手間
のかかる製造過程を必要とする。

変成器の形に構成された圧電装置を信号隔離装置として
利用することが最近提案されている。この様な１つの提
案は、最近に付与された米国特許第４．３９２．０７４
号に記載されている圧電結合器である。負荷結合用圧電
変成器のそれまでの内容は、米国特許第３，６７９．９
１８号、同第３．６９１．４１０号及び同第３．７３６
，４４６号に記載されている。圧電変成器は基本的には
割合簡単な装置であって、チタン酸ジルコン酸鉛の様な
適当な材料のセラミック・ウェーハに、典型的には向い
合った面に、別々の電極領域を適用して構成される。入
力駆動回路及び出力負荷回路に接続されたリード線がこ
れらの電極領域に適用され、これらの電極領域は、圧電
変成器の入力側から出力側に所望の電流、電圧又はイン
ピーダンスの変成作用が得られる様な寸法にし、その様
な場所に配置する。

従来、駆動発振回路は、圧電装置をその固有の機械的な
共振振動数で励振する様に設計されている。この共振振
動数は大部分がウェーハの寸法によって決定される。圧
電変成器を固有の共振振動数で動作させることにより、
最大の効率が得られ、従ってエネルギの伝達が最大にな
る。圧電装置は鋭い共振特性を持つから、この振動数に
非常に近いところで動作する発振器によって駆動しなけ
ればならない。圧電変成器を製造する時の通常の製造上
の許容公差により、各々の装置は幾分具なる共振振動数
を持つ。動作周波数の点で、□発振器についても同じこ
とが云える。この為、各々の発振器は、それと対になる
圧電変成器の精密な共振振動数に注意深く同調させなけ
ればならない。これはコストのかかる手順であり、圧電
変成器の共振振動数と発振器の動作周波数の両方が温度
変化と共にドリフトすることを考慮に入れることが出来
ないので、満足とは云えない。圧電装置を追跡する周波
数ドリフト特性を持つ発振器を設計することは可能であ
るが、それでも発振器の初期同調が必要である。

従って、この発明の目的は、改良された圧電変成器信号
結合器を提供することである。

別の目的は、上に述べた性格であって、圧電変成器に対
して改良された駆動回路を利用する信号結合器を提供す
ることである。

別の目的は、上に述べた性格であって、改良された駆動
回路がその駆動周波数を圧電変成器の所望の動作周波数
に自動的に調節する様な信号結合器を提供することであ
る。

別の目的は、上に述べた性格であって、所要電力が極く
少ない圧電変成器駆動回路を利用した信号結合器を提供
することである。

二の発明の別の目的は、上に述べた性格であって、低圧
論理信号入力だけによって給電することが出来る信号結
合器を提供することである。

この発明の別の目的は、上に述べた性格であって、例外
的に質量の小さい集積回路チップとして構成することが
できる駆動回路を持つ信号結合器を提供することである
。

この発明の別の目的は、上に述べた性格であって、圧電
変成器駆動回路が、温度及び変成器の負荷の変動に関係
なく、その駆動出力を圧電変成器の所望の特性的な周波
数に精密に同調した周波数に直ちに設定し且つ維持する
ことが出来る様な信号結合器を提供することである。

この発明のその他の目的は、一部分は明らかであろうし
、一部分は以下の説明から明らかになろう。

発明の要約 この発明では、その駆動周波数を圧電変成器の予定の特
性的な周波数に合う様に自動的に調節する様に構成され
た発振器を持つ駆動回路を利用した圧電変成器信号結合
器を提供する。この周波数の同調の調節は、圧電変成器
からの帰還信号を取出し、それを利用して、発振器を強
制的に変成器の予定の特性的な周波数に固定することに
よって行なわれる。この様な方式の為、初期の発振器の
同調が避けられ、どんな原因にせよ、周波数ドリフトに
対処することが出来る。

この発明の重要な特徴として、圧電変成器は、従来の方
式の様に固有の共振周波数ではなく、反共振周波数で動
作させる。この為、圧電変成器は、共振周波数の動作の
際の場合の様に、それが取り得る最低インピーダンスで
はなく、それが取り得る最大インピーダンスを駆動回路
に対して持つ。

反共振周波数の動作では駆動電流が最小であり、従って
駆動回路は極く僅かな動作電力しか必要としないし、極
く控え目な電流処理能力しか必要としない。実際、この
発明の特に目立った利点として、駆動回路の動作電力は
、駆動回路を動作状態にトリガするのに有効な低圧論理
信号だけから取出される。この為、この発明は例えばマ
イクロプロセッサ制御回路を被制御半導体電力スイッチ
、ＳＣＲ，ＴＲＩＡＣ等とインターフェース接続する為
の隔離信号結合器として特に適している。更に、駆動回
路の所要電力処理が極く少なくて済むから、極めて質量
の小さい１個のシリコン・チップに製造することが出来
、その質量が非常に小さい為に、実際には圧電変成器の
セラミック・つ工−ハ上に直接的に取付けても、その機
械的な応答特性を乱さない。

更に具体的に云うと、この発明では、駆動回路が、集積
回路演算増幅器を利用する。この増幅器は、発振を開始
する為の低レベル論理パルスを受取る入力、圧電変成器
を励振する様に接続された出プハ及び明確な始動を保証
すると共に、変成器の反共振周波数に固定された周波数
で発振の励振を維持する為の正帰還及び負帰還の両方を
持っている。これらの帰還信号は、圧電ウェーハに設け
る別個の帰還電極に頼らずに取出される。３個の半サイ
クルと云う短い時間内に完全な反共振周波数動作が達成
され、１６サイクル後に完全に増幅された発振が得られ
る。発振の駆動は、入力論理パルスの持続時間の間続き
、変成器の出力も同じであり、この出力は半導体電力ス
イッチを導電状態にトリガするのに十分適している。

この為、この発明は以下説明する様な構成上の特徴、部
分の配置によって構成されており、この発明の範囲は特
許請求の範囲に記載しである。

この発明の性格並びに目的が更によく理解される様に、
次に図面について詳しく説明する。図面全体にわたり、
対応する部分には同じ参照数字を用いている。

詳しい説明 第２Ａ図は第１図に全体を１０で示した圧電変成器の理
想的な等価回路である。この変成器が圧電セラミック・
ウェーハ１２を持ち、その向い合った表面領域に電極１
４ａ、１４ｂが適用さハると共に、ウェーハの異なる向
い合った表面領域に電極１６ａ、１６ｂが適用されてい
る。周知の様に、電極１４ａ、１４ｂの間に交番電圧又
はパルスが印加されると、ウェーハ１２内に音響波が励
振され、圧電セラミック材料中に生ずる機械的な歪みが
、電極１６ａ、１６ｂの間に電圧を発生する。この為、
電極１４ａ、１４ｂは変成器１０の１次側と見なすこと
が出来、電極１６ａ、１６ｂはその２次側と見なすこと
が出来る。第２Ａ図の等価回路で、インダクタンスＬ１
静電容量Ｃ及び抵抗Ｒは、ウェーハ１２の機械的なパラ
メータに相当する電気アナログ量であり、静電容量Ｃ８
及びＣＰは誘電体の静電容量である。変成器１０を、低
レベルの論理信号をバイポーラ及びＭＯＳ電力スイッチ
ング装置に対する制御信号に変換する為の信号結合器に
使おうとする場合、２次側を短絡及び開放にした場合の
等価回路が最も関係がある。

第２Ｂ図（短絡の場合）及び第２Ｃ図（開放の場合）か
ら判る様に、両方の場合の等価回路は、入力１次側から
見ると、はＶ同じ形に還元し、抵抗Ｒが無視し得るもの
であって、無視してよいので、共振特性はウェーハの機
械的なパラメータであるインダクタンスし及び静電界Ｅ
ｉＣによって左右される。圧電装置には２つの特性的な
周波数がある。

１つは共振周波数（直列共振）と呼ぶインピーダンスが
最小の周波数であり、もう１つは反共振周波数（並列共
振）と呼ぶインピーダンスが最大の周波数である。従来
、圧電装置はその共振周波数で動作させていた。しかし
、この発明では、圧電変成器１０をその反共振周波数で
動作させる。この周波数で動作させると、動作点が明確
に限定され、この周波数では、変成器が望ましい高入力
インピーダンス特性を持つ。この為、低レベルの電流入
力で変成器の動作が達成されるが、その利点は後で明ら
かになる。

第３図は圧電変成器１０をその特性的な反共振周波数で
励振する為の駆動回路２０を示す。後から判る様に、駆
動回路２０は、広い範囲の駆動回路のパラメータ、圧電
装置のパラメータ及び環境条件にわたって、その駆動周
波数を変成器の反共振周波数に合う様に調節することが
出来る。この為、圧電変成器の製造並びに駆動回路の部
品の選択に伴なう許容公差が緩和され、温度変化並びに
部品のエージングによる周波数ドリフトは問題ではない
。

第３図に見られる様に、駆動回路２０が演算増幅器２２
を１個の能動部品として用いている。これは集積回路チ
ップとして構成することが好ましい。適当な演算増幅器
ＩＣの例は、インターシルア５５５、モータローラＭＣ
３４００１Ｐ及びテキサス拳インスツルメントＴＬ−０
８１である。

増幅器２２は反転入力２２ａ、非反転入力２２ｂ及び出
力２２ｃを持っている。非反転入力２２ｂが、入力端子
２６ａ、２６ｂの間に接続された分圧器の１対の抵抗Ｒ
１，Ｒ２の間の接続点２４に接続されている。増幅器の
出力２２ｃが抵抗Ｒ３を介して圧電変成器１０の電極１
４ａに接続され、反対側の電極１４ｂが、入力端子２６
ｂと同じく、大地の様な適当な電位に接続される。増幅
器の反転入力２２ａが抵抗Ｒ４によって増幅器の出力２
２ｃに接続されると共にキャパシタＣ１を介して大地に
接続される。この抵抗及びキャパシタが演算増幅″ｒｉ
２２の負帰還通路に含まれるＲＣ回路を構成する。キャ
パシタＣ２によって正帰還が行なわれる。これは直流で
は高い素子インピーダンスとして作用し、駆動周波数で
は比較的低いインピーダンスとして作用する。

駆動回路２０の動作を開始するには、入力端子２６ａ、
２６ｂの間に低レベルの正の論理パルス３０を印加する
。接続３２ａ、３２ｂの為、この論理パルスが演算増幅
器２２に動作電力をも供給する。抵抗Ｒ１及びＲ２の値
が同じであると仮定すると、論理パルスの正の電圧の半
分が非反転入力２２ｂに印加される。演算増幅器２２が
ニーに説明する駆動回路では電圧比較器として作用する
ので、非反転入力２２ｂの電圧が反転入力２２ａの電圧
よりも一層正である限り、出力２２ｃの電圧は高になり
、高にとソまる二この為、パルス３０を受取った時、増
幅器の出力電圧が急に高になる。これは、キャパシタＣ
１が充電されていない状態であって、増幅器の反転入力
２２ａに正の電圧が植成されるのを遅らせるからである
。増幅器の出力２２ｃに於けるこの正に向かう階段電圧
が抵抗Ｒ３の電圧降下を経て、電極１４ａ、１４ｂの間
に印加され、圧電変成器１０の１次側を励振すると共に
、抵抗Ｒ４にも電流を通し、キャパシタＣ１の充電を開
始する。このＲＣ回路のパラメータは反転入力２２ａの
電圧が非反転入力２２ｂの電圧程急に上昇しない様に選
ばれており、従って、増幅器の出力電圧は高にとゾまる
。この様な相対的な電圧状態が第４図に示されており、
ニーで時刻ｔｏは論理パルス３０の前縁が到着した時を
表わし、電圧波Ｖ２２ａ、Ｖ２２ｂ及びＶ２２Ｃは、増
幅器の対応する参照記号をつけた入力及び出力に於ける
電圧を表わす。この図に示す様に、非反転入力に現れる
電圧Ｖ２２ｂは、この電圧が下降し始める時点までは、
反転入力に現れる電圧Ｖ２２ａよりも一層急速に上昇す
る。この立下りは、階段関数の電圧に対する並列共振回
路の応答に特有であり、それがキャパシタＣ２を介して
非反転入力２２ｂに正帰還で結合された変成器１０の応
答である。第４図の時刻ｔ１に電圧Ｖ２２ｂが上昇する
電圧Ｖ２２ａより低くなると、増幅器の出力電圧Ｖ２２
ｃが負に向かう階段形の変化を生じて、ゼロ・ボルトに
近い低状態になる。これが、第４図に見られる様に、Ｒ
Ｃ回路及び圧電変成器に相補形の応答を生ずる。即ち、
キャパシタＣ１が抵抗Ｒ４を介して放電し、増幅器の入
力２２ａの電圧Ｖ２２ａを下降させる。増幅器の入力２
２ｂに現れる電圧に反映される変成器１０の応答は、期
間（ｔＯ−ｔ＋　）の間に現れたのと波形が反転してい
るが同じ様な電圧波形である。時刻ｔ２に、非反転入力
２２ｂの電圧が反転入力電圧よりも正になり、増幅器の
出力電圧Ｖ２２ｃはその高状態への正へ向かう階段電圧
形の変化有する。

このサイクルが繰返されて、持続振動を発生する。

キャパシタＣ１及び変成器１０が最初は充電されていな
い状態である為、最初の正に向かうサイクルの周期は長
くなるが、この後の変化の周期はたちまち等しくなり、
実質的に、増幅器の変化点に於けるこれら２つの回路の
応答によって決定される。

この駆動回路の重要な特徴は、発振周波数が、駆動され
る特定の圧電変成器の時間領域の応答特性によって左右
されることであり、従って、ＲＣ回路の時定数が比較的
広い範囲にわたって変化しても、動作周波数に対する影
響は無視し得る。言換えれば、動作周波数を決定する際
に支配的にな゛るのは、ＲＣ回路の時定数に依存する負
帰還信号ではなく、階段関数形の増幅器の出力電圧に対
する圧電変成器の応答によって変調された正帰還信号で
ある。この為、この駆動回路は、増幅器の供給電流が最
小であり且つ変成器のインピーダンス特性によって変調
された正帰還が最大である変成器の反共振周波数に固定
される。この為、反共振周波数がかなり異なる圧電変成
器を用いて発振を持続させるためには、公称値のＲＣ回
路の時定数を設定しさえすればよい。これは、変成器の
２次側の負荷に関係なくそうなる。誘導性負荷は動作周
波数を高くする傾向を持ち、容量性負荷は低くする傾向
を持つ。その結果、はソ変成器の反共振周波数の所に極
めて安定な動作点が得られる。

駆動回路２０の別の重要な特徴は、各々の論理パルス３
０を受取った時、常に予定の形で動作を始めることであ
る。最後の論理パルスが終了した時、発振が中断するが
、キャパシタＣ１に電荷があっても、それが放出される
。この為、次の論理パルスが到着した時、このキャパシ
タは充電されていない状態であり、増幅器の反転入力２
２ａの電圧はゼロである。この為、非反転入力２２ｂに
論理パルス電圧が初めて現れたことにより、増幅器が高
出力状態にトリガされ、駆動回路は終始変わらずに、前
に述べた様な形で発振状態に入る。

第３図に示す様に、２次電極１６ａ、１６ｂの間に発生
された出力電圧は、ＴＲＩＡ０３６を直接的にトリガす
る為に利用され、こうして任意の所望の負荷（図に示し
てない）に対する交流電力を制御自在に切替える。この
２次電圧が、変成器の１次電極１４ａ、１４ｂの間に印
加される１次側の励振電圧から完全に切離されていて、
この為こ＼で説明した信号結合器は、大電力負荷を制御
するスイッチング装置とはかなり異なる電位で低電圧交
流又は直流制御回路が動作する様な用途にとって、理想
的であることが理解されよう。図面にはＴＲＩＡＣを示
したが、スイッチング装置は、例えばＳＣＲ，ＭＯＳ電
力スイッチ等の様な他の形式であってもよい。第３図に
示す用例では、信号結合器が基本的には直流から交流へ
のインバータとして作用し、その繰返しパルス出力を電
力スイッチのトリガ入力として直接的に利、用する。半
波倍電圧整流器を使って、２次出力を整流し、直流に対
して隔離した低電流出力を発生することが出来る。

前に述べた様に、圧電変成器１０をその反共振周波数で
入力インピーダンスが最大の点で動作させることにより
、駆動回路の出力電流が最小になり、従って演算増幅器
２２の消費電力は極めて小さくすることが出来る。例え
ば、テキサス・インスツルメントＴＬ−０８１形演算増
幅器が５ボルトで流す典型的な電流は、僅か１．２ミリ
アンペアであり、これは十分にパルス３０を発生する低
レベル論理回路の能力の範囲内である。この演算増幅器
の所要処理電力が極く小さいことと併せて関連する部品
の数が少なく、その部品の中に誘導子がないことにより
、質量が極めて小さく且つ寸法が小さい駆動回路２０が
得られ、これは、４端子の混成集積回路装置としてパッ
ケージして、圧電変成器のウェーハ１０の上に、第５図
に示す様に直接的に取付けることが出来る。駆動回路が
変成器の機械的な回路に物理的に結合されているけれど
も、圧電変成器の反共振動作に悪影響はないことが判っ
た。即ち、駆動回路の物理的な存在によって加わる動的
な荷重が典型的には特性的な反共振周波数を１％又はそ
れ未満だけ変えるが、これは駆動回路が容易に調節出来
る様な変化である。

次に第５図について詳しく説明すると、例えば２Ｘ１．
５ＸＯ，０１５２ＣＩｌと云う様な適当な寸法を持つ薄
い矩形の基板又はウェーハ１２を持つ圧電変成器１０が
示されている。電極１４ａ、１６ａが、ウェーハの一方
の主面に適用されたメタライズ肢覆として示されている
。これらの導電電極領域は彼覆されていないウェーハの
面からなるすき間１５によって隔てられていて、その間
に所要の隔離を施す。電極１４ｂ、１６ｂが第６図に示
す様に、対応するパターンでウェーハ１２の反対側の主
面に適用され、その間に隔離用のすき間１７がある。圧
電セラミック・ウェーハは、１９８３年１１月１４０出
願の米国特許出願通し番号第５５１．４５２号に記載さ
れている様に、適当な絶縁部材又は包囲部品・４８によ
って支持された柔軟なリード線４０，４２，４４．４６
によって吊した状態に取付けることが好ましい。電極領
域１４ａの一部分から印刷配線式に導体パターンを形成
して、駆動回路の種々の部品を電気的に相互接続する導
体部分を作るが、このパターンは全体的に第５図に２０
で示しである。

実際、大抵の用途にとって、第３図に示す様な駆動回路
２０は入力端子２６ａから増幅器の非反転入力２２ｂに
電気的に直結にし、こうして電圧降下用の抵抗Ｒ１を省
いて構成することが出来ることが判った。更に、正帰還
通路からキャパシタＣ２を除いても、駆動回路が満足に
作用することが判った。これらの簡略化を念頭に於て第
５図に見れば、柔軟なリード線４０が、第３図の入力端
子２６ａに対応する導体部分５０にはんだづけされてい
ることが判る。参照数字５２は、この導体部分を演算増
幅器チップ２２に対する共通の非反転入力である正の電
源端子に接続するボンド・ワイヤである。ボンド・ワイ
ヤ５４が増幅器の出力を、抵抗Ｒ３及びＲ４に通ずる導
体部分５６に接続する。これらの抵抗は重合体をベース
とした抵抗であってよい。第３図及び第５図に見られる
様に、抵抗Ｒ３が増幅器の出力を電極領域１４ａに印加
して、変成器１０の１次側を励振し１．抵抗Ｒ４はキャ
パシタＣ１に対する充電電流を通す。このキャパシタは
、ウェーハの断面の一部分によって構成される誘電体を
利用することが出来ることが判った。この為、これは向
い合った表面電極１４ｂと容量結合した導体パッド５８
として構成するのが有利である。第６図に見られる様に
、電極領域１４ｂが接地された柔軟なリード線４２には
んだづけされ、これは第３図の回路図と同じである。

更に主に第５図について説明を続けると、キャパシタＣ
１の導体パッド５８がボンド・ワイヤ６０によって増幅
器の反転入力に接続され、これに対してボンド・ワイヤ
６２が電極領域１４ａと増幅器の非反転入力の間の直接
的なワイヤ接続部を構成する。個別部品の抵抗Ｒ２が電
極領域１４ａと導体パッド６４の間に接続されることが
示されており、導体パッド６４ａはウェーハ１２内の金
属を内張すした孔６６を介して反対側の電極領域１４ｂ
に接続される。最後に、ボンド・ワイヤ６８が増幅器の
負の電源端子を接地された導体パッド６４に接続する。

第５図及び第６図に示す構造を完成するものとして、柔
軟なリード線４４が電極領域１６ａに接続され、柔軟な
リード線４６が電極領域１６ｂに接続される。

第５図及び第６図について以上説明したところから、第
３図の信号結合器が寸法が極めて小さい１個の集積回路
としてパッケージすることが出来、第３図の抵抗Ｒ１及
びキャパシタＣ２を除いた駆動回路２０が圧電変成器ウ
ェーハ１２に取付けられることが判る。取付は場所は、
出来るだけ、振動の節が存在するウェーハの中心に近付
けることが好ましい。

以上説明した集積構造として構成した信号結合器が圧電
変成器の反共振周波数で動作するが、変成器をその共振
周波数で励振する様な、圧電セラミック・ウェーハに取
付は可能な駆動回路を工夫することも出来ると考えられ
る。

従って、最初に述べた目的が、これまでの説明から明ら
かになるその他の目的と共に、効率よく達成されたこと
、並びにこの発明の範囲を逸脱せずに上に述べた構造に
いろいろな変更を加えることが出来るから、以上の説明
並びに図面に示した全てのことが、例示であって、この
発明を制約するものと解してならないことが理解されよ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧電変成器の略図、第２Ａ図、第２Ｂ図及び第
２Ｃ図は第１図の圧電変成器の筒用化した等価回路図、
第３図はこの発明に従って構成された自己共振圧電変成
器信号結合器の回路図、第４図は第３図の信号結合器の
動作中に発生される電圧波形を示す波形図、第５図は第
３図の信号結合器を１個の集積構造としてパッケージし
た時の正面平面図、第６図は第５図の集積構造の裏側平
面図である。 （主な符号の説明） １０：圧電変成器 １２：ウェーハ １４ａ、１４ｂ：１次電極 １６ａ、１６ｂ：２次電極 ２０：駆動回路 ２２：演算増幅器 Ｃ１，Ｃ２：キャパシタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１対の１次電極を適用した圧電セラミック・ウェー
   ハを持つ圧電変成器と、前記１次電極に接続されていて
   前記ウェーハの両端に振動電圧を印加する発振器を含む
   駆動回路とを有し、前記発振器は一方の前記１次電極に
   接続された帰還手段を含んでいて、該帰還手段により前
   記振動電圧の周波数が前記ウェーハの特性的な反共振周
   波数にほゞ等しく保たれる様に前記発振器を制御自在に
   同調させる信号結合器。 ２）特許請求の範囲１）に記載した信号結合器に於て、
   前記発振器が増幅器を有し、前記帰還手段が正帰還及び
   負帰還通路の両方を持っている信号結合器。 ３）特許請求の範囲１）に記載した信号結合器に於て、
   前記発振器が前記ウェーハの上に物理的に取付けられた
   質量の小さい集積回路の形をしている信号結合器。 ４）特許請求の範囲３）に記載した信号結合器に於て、
   前記１次電極が前記ウェーハの向い合う面に適用された
   第１及び第２の導電被覆の形をしており、前記発振器が
   前記ウェーハの面に適用されていて、前記発振器の部品
   を互いに且つ前記第１及び第２の電極に電気接続する印
   刷配線導体パターンを含んでいる信号結合器。 ５）特許請求の範囲４）に記載した信号結合器に於て、
   前記発振器が前記ウェーハの断面を誘電体として用いた
   キャパシタを含んでいる信号結合器。 ６）特許請求の範囲４）に記載した信号結合器に於て、
   前記導体パターンが、前記発振器を前記第２の電極に接
   続する為に、前記ウェーハを通る導電めっき孔を含んで
   いる信号結合器。 ７）特許請求の範囲４）に記載した信号結合器に於て、
   対応する１端が前記導体パターン及び一方の２次電極と
   電気接続して前記ウェーハに固定された少なくとも１対
   の柔軟なワード線を有し、該リード線が前記ウェーハを
   吊した状態に取付ける信号結合器。 ８）圧電セラミック・ウエーハの面に適用された１次電
   極及び２次電極を持っていて、該２次電極が負荷に接続
   される圧電変成器と、駆動回路とを有し、該駆動回路は
   、一方の前記１次電極に接続されていて、電圧パルス入
   力に応答して前記１次電極の間に階段電圧を印加して前
   記圧電変成器を励振する増幅器、該増幅器の負帰還通路
   に接続されていて負帰還信号を取出すＲＣ回路、及び前
   記増幅器の正帰還通路を含んでおり、該正帰還通路は前
   記階段電圧に対する前記圧電変成器の応答によって変調
   された正帰還信号を取出し、該正帰還信号及び負帰還信
   号が前記増幅器を制御して、前記電圧パルス入力の持続
   時間の間、前記圧電変成器の反共振周波数にほゞ等しい
   周波数の振動電圧を前記１次電極の間に印加する信号結
   合器。 ９）特許請求の範囲８）に記載した信号結合器に於て、
   前記増幅器が集積回路の演算増幅器であって、反転入力
   及び非反転入力を持ち、前記負帰還信号が反転入力に印
   加され、前記電圧パルス入力及び前記正帰還信号が前記
   非反転入力に印加される信号結合器。 １０）特許請求の範囲９）に記載した信号結合器に於て
   、前記増幅器が前記電圧パルス入力だけから動作電力を
   取出す様に接続されている信号結合器。 １１）特許請求の範囲９）に記載した信号結合器に於て
   、前記ＲＣ回路が抵抗及びキャパシタを含み、該キャパ
   シタは各々の電圧パルス入力が到達するのを待つ間非充
   電状態にある信号結合器。 １２）特許請求の範囲９）に記載した信号結合器に於て
   、前記駆動回路が前記増幅器の出力及び前記一方の１次
   電極の間に接続された抵抗を含み、前記負帰還通路は前
   記増幅器の出力及び前記抵抗の間の接続点から前記反転
   入力に接続され、前記正帰還通路は前記抵抗及び前記一
   方の１次電極の接続点から前記非反転入力に接続されて
   いる信号結合器。 １３）特許請求の範囲１２）に記載した信号結合器に於
   て、前記駆動回路が前記正帰還通路内に直列接続された
   直流阻止キャパシタを含む信号結合器。 １４）圧電セラミック・ウェーハの面に適用された第１
   及び第２の１次電極を持つ圧電変成器に対する駆動回路
   に於て、直流パルス入力を受取る入力回路及び前記１次
   電極の間に振動電圧を印加する様に接続された出力回路
   を持つ発振器と、前記入力回路及び出力回路の間に接続
   されていて、前記パルス入力を受取った時に前記発振器
   を発振状態にトリガすると共に前記パルス入力の持続時
   間の間、前記振動電圧を維持する第１の手段と、前記入
   力回路及び出力回路の間に接続されていて、前記振動電
   圧の周波数が前記圧電変成器の特性的な反共振周波数と
   ほゞ等しくなる様に前記発振器の発振を同期させる第２
   の手段とを有する駆動回路。 １５）特許請求の範囲１４）に記載した駆動回路に於て
   、前記入力回路が前記直流パルス入力だけから前記発振
   器に対する動作電力を供給する様に接続されている駆動
   回路。 １６）特許請求の範囲１４）に記載した駆動回路に於て
   、前記発振器が集成回路の演算増幅器で構成されていて
   、前記第１の手段に接続された反転入力、前記第２の手
   段に接続された非反転入力、及び前記出力回路によって
   一方の１次電極に接続された出力を持っており、前記入
   力回路が前記非反転入力に前記パルス入力を印加する様
   に接続されている駆動回路。 １７）特許請求の範囲１６）に記載した駆動回路に於て
   、前記出力回路が前記増幅器の出力を前記一方の１次電
   極に接続する第１の抵抗を含み、前記入力回路が前記非
   反転入力及び他方の１次電極の間に電気接続された第２
   の抵抗を含み、前記パルス入力の電圧が前記第２の抵抗
   の両端に発生する駆動回路。 １８）特許請求の範囲１７）に記載した駆動回路に於て
   、前記第１の手段が、前記増幅器の出力及び反転入力の
   間に接続された第１の帰還通路及び該第１の帰還通路に
   接続されたＲＣ回路を含む駆動回路。 １９）特許請求の範囲１８）に記載した駆動回路に於て
   、前記第２の手段が、前記第１の抵抗及び前記一方の１
   次電極の接続点と前記非反転入力の間に接続された第２
   の帰還通路を含み、該第２の帰還通路は、圧電変成器の
   機械的な応答によって変調された信号を通し、前記ＲＣ
   回路の時定数に対して比較的無関係に、前記増幅器の発
   振及び前記振動電圧の周波数を調整する駆動回路。 ２０）特許請求の範囲１９）に記載した駆動回路に於て
   、前記第２の手段が前記第２の帰還通路に直列接続され
   たキャパシタを含む駆動回路。 ２１）圧電セラミック基板と、該基板の両面に適用され
   た別々の導電被覆の形をした別々の１次及び２次電極と
   、前記基板の少なくとも一方の面に設けられた電気導体
   パターンと、前記基板に取付けられていて、前記導体パ
   ターン及び前記１次電極と種々電気接続された能動及び
   受動部品を持つ駆動回路とを有し、該駆動回路が前記１
   次電極の間に振動入力電圧を印加して、前記２次電極の
   間に振動出力電圧を発生する信号結合器。 ２２）特許請求の範囲２１）に記載した信号結合器に於
   て、前記駆動回路が前記基板の特性的な周波数に対応す
   る周波数で前記入力電圧を発生する様に構成されている
   信号結合器。 ２３）特許請求の範囲２２）に記載した信号結合器に於
   て、前記入力電圧の周波数が前記基板の特性的な反共振
   周波数にほゞ等しい信号結合器。 ２４）特許請求の範囲２１）に記載した信号結合器に於
   て、前記駆動回路の少なくとも１つの受動部品が前記基
   板の断面を誘電体として利用するキャパシタである信号
   結合器。 ２５）特許請求の範囲２１）に記載した信号結合器に於
   て、前記電極及び前記導体パターンと別々に電気接続す
   る様に種々の形で固定された対応する１端を持つ柔軟な
   リード線を含み、該リード線が前記基板を吊した状態に
   取付ける信号結合器。 ２６）特許請求の範囲２２）に記載した信号結合器に於
   て、前記駆動回路が反転入力、非反転入力及び出力を持
   つ集積回路の演算増幅器を１個の能動部品として含んで
   いる信号結合器。 ２７）特許請求の範囲２６）に記載した信号結合器に於
   て、前記駆動回路が若干の受動部品及び前記導体パター
   ンの一部分を含む正帰還及び負帰還通路を含み、該帰還
   通路は前記増幅器の入力に信号を通して、該増幅器を、
   前記基板の反共振周波数にほゞ等しい周波数の入力電圧
   を該増幅器の出力に発生する発振器として作用させる信
   号結合器。 ２８）特許請求の範囲２７）に記載した信号結合器に於
   て、前記正帰還通路が一方の１次電極及び増幅器の一方
   の入力の間に接続されることにより、該正帰還通路に通
   される信号が前記入力電圧に対する基板の機械的な応答
   によって変調されて、その周波数を調整する信号結合器
   。 ２９）特許請求の範囲２８）に記載した信号結合器に於
   て、前記正帰還通路が前記非反転入力に接続され、前記
   負帰還通路が前記増幅器の出力及び反転入力の間に接続
   されている信号結合器。 ３０）特許請求の範囲２９）に記載した信号結合器に於
   て、駆動回路が前記負帰還通路に接続されたＲＣ回路を
   有する信号結合器。 ３１）特許請求の範囲３０）に記載した信号結合器に於
   て、駆動回路が前記増幅器の出力及び前記一方の１次電
   極の間に接続された第１の抵抗を有する信号結合器。 ３２）特許請求の範囲３１）に記載した信号結合器に於
   て、駆動回路が前記非反転入力及び他方の１次電極に接
   続された第２の抵抗を有し、該第２の抵抗の両端に発生
   された信号電圧が前記増幅器を発振状態にトリガするこ
   とが出来る信号結合器。 ３３）特許請求の範囲３２）に記載した信号結合器に於
   て、前記第２の抵抗が前記信号電圧を増幅器の動作電力
   として印加する様にも接続されている信号結合器。