JPH09162683A - 圧電共振子 - Google Patents
圧電共振子Info
- Publication number
- JPH09162683A JPH09162683A JP31776495A JP31776495A JPH09162683A JP H09162683 A JPH09162683 A JP H09162683A JP 31776495 A JP31776495 A JP 31776495A JP 31776495 A JP31776495 A JP 31776495A JP H09162683 A JPH09162683 A JP H09162683A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric resonator
- resonator
- plate
- angle
- axis
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- Pending
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧電共振子の基本波にほとんど影響を与え
ず、３倍高調波の共振点におけるインピーダンスを増大
させ、３倍高調波発振を抑えた圧電共振子を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 ニオブ酸リチウム単結晶の対向主面を１
６５±１０度回転Ｙ板とし、圧電共振子の短手方向と前
記回転Ｙ板のＸ軸となす角度が５°をこえ２５°までお
よび−５°をこえ−２５°までとした。
ず、３倍高調波の共振点におけるインピーダンスを増大
させ、３倍高調波発振を抑えた圧電共振子を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 ニオブ酸リチウム単結晶の対向主面を１
６５±１０度回転Ｙ板とし、圧電共振子の短手方向と前
記回転Ｙ板のＸ軸となす角度が５°をこえ２５°までお
よび−５°をこえ−２５°までとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発振子やフィルタ
ーに用いられる圧電共振子に関するものである。
ーに用いられる圧電共振子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、発振子への要望としてマイクロコ
ンピュータの演算速度の高速化にともない発振子の高周
波化及び実装基板の高密度化にともなう小型化があげら
れ、電気−機械結合係数の大きいニオブ酸リチウム単結
晶を用いることにより、水晶やセラミックを用いたもの
では不可能とされていた領域の圧電共振子が実現され
る。
ンピュータの演算速度の高速化にともない発振子の高周
波化及び実装基板の高密度化にともなう小型化があげら
れ、電気−機械結合係数の大きいニオブ酸リチウム単結
晶を用いることにより、水晶やセラミックを用いたもの
では不可能とされていた領域の圧電共振子が実現され
る。
【０００３】以下に従来のニオブ酸リチウム単結晶を用
いた圧電共振子について説明する。図４は従来の圧電共
振子を示す斜視図、図２の波線は該圧電共振子のインピ
ーダンス特性図である。
いた圧電共振子について説明する。図４は従来の圧電共
振子を示す斜視図、図２の波線は該圧電共振子のインピ
ーダンス特性図である。
【０００４】図４において、ストリップ型圧電共振子１
は、ニオブ酸リチウム単結晶の対向主面を１６５±１０
度回転Ｙ板とし、短手方向を前記回転Ｙ板のＸ軸方向と
した圧電体２のそれぞれに電極３または４を形成し、対
向する電極３から圧電体２の一方の端部に向けて引き出
しパターン３ａを形成し、電極４から圧電体２の他方の
端部に向けて引き出しパターン４ａが形成されている。
は、ニオブ酸リチウム単結晶の対向主面を１６５±１０
度回転Ｙ板とし、短手方向を前記回転Ｙ板のＸ軸方向と
した圧電体２のそれぞれに電極３または４を形成し、対
向する電極３から圧電体２の一方の端部に向けて引き出
しパターン３ａを形成し、電極４から圧電体２の他方の
端部に向けて引き出しパターン４ａが形成されている。
【０００５】図２において、縦軸はインピーダンス
（Ω）、横軸は周波数であり、例えば圧電共振子１のイ
ンピーダンス特性は、周波数１２ＭHzの近傍に基本波応
答が見出されると共に、周波数４３ＭHzの近傍に３倍高
調波応答が見出される。
（Ω）、横軸は周波数であり、例えば圧電共振子１のイ
ンピーダンス特性は、周波数１２ＭHzの近傍に基本波応
答が見出されると共に、周波数４３ＭHzの近傍に３倍高
調波応答が見出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の構
成では、基本波と３倍高調波の共振点におけるインピー
ダンスの差があまりなく、発振回路の構成によっては必
要である基本波ではなく３倍高調波で発振する場合があ
り、問題となっていた。
成では、基本波と３倍高調波の共振点におけるインピー
ダンスの差があまりなく、発振回路の構成によっては必
要である基本波ではなく３倍高調波で発振する場合があ
り、問題となっていた。
【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、３倍高調波発振を抑えたニオブ酸リチウム単結晶圧
電共振子を提供することを目的とする。
で、３倍高調波発振を抑えたニオブ酸リチウム単結晶圧
電共振子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明はニオブ酸リチウム単結晶の対向主面を１６５
±１０度回転Ｙ板とした前記対向主面両面に電極を設け
たストリップ形の圧電共振子の短手方向と前記回転Ｙ板
のＸ軸となす角度を５°をこえ２５°までおよび−５°
をこえ−２５°までの範囲となるように設定したもので
ある。
に本発明はニオブ酸リチウム単結晶の対向主面を１６５
±１０度回転Ｙ板とした前記対向主面両面に電極を設け
たストリップ形の圧電共振子の短手方向と前記回転Ｙ板
のＸ軸となす角度を５°をこえ２５°までおよび−５°
をこえ−２５°までの範囲となるように設定したもので
ある。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１の構成によっ
て、圧電共振子の基本波にほとんど影響を与えず、３倍
高調波の共振点におけるインピーダンスを増大させ、３
倍高調波発振を抑えた圧電共振子を実現することができ
る。
て、圧電共振子の基本波にほとんど影響を与えず、３倍
高調波の共振点におけるインピーダンスを増大させ、３
倍高調波発振を抑えた圧電共振子を実現することができ
る。
【００１０】（実施形態１）図１は本発明による圧電共
振子を示す斜視図であり、従来例と同一部品に同一番号
を付して説明を省略する。図１のθはニオブ酸リチウム
単結晶の１６５±１０度回転Ｙ板を対向主面としたとき
短手方向と前記Ｙ板のＸ軸となす角度である。
振子を示す斜視図であり、従来例と同一部品に同一番号
を付して説明を省略する。図１のθはニオブ酸リチウム
単結晶の１６５±１０度回転Ｙ板を対向主面としたとき
短手方向と前記Ｙ板のＸ軸となす角度である。
【００１１】図２は、共振周波数を一定にしたときにニ
オブ酸リチウム単結晶の１６５±１０度回転Ｙ板を対向
主面とし短手方向を前記Ｙ板のＸ軸から角度θ回転させ
たときの基本波及び３倍高調波の共振抵抗の変化を実測
より求めた図、図２は本発明の一実施例による圧電振動
子のインピーダンス特性図である。
オブ酸リチウム単結晶の１６５±１０度回転Ｙ板を対向
主面とし短手方向を前記Ｙ板のＸ軸から角度θ回転させ
たときの基本波及び３倍高調波の共振抵抗の変化を実測
より求めた図、図２は本発明の一実施例による圧電振動
子のインピーダンス特性図である。
【００１２】図２において、縦軸はインピーダンスＺ、
横軸は角度θであり、図中の実線は基本波のインピーダ
ンス変化、波線は３倍高調波のインピーダンス変化を示
している。３倍高調波のインピーダンスは、角度５°よ
り急峻に増大する反面、基本波のインピーダンスは、角
度３０°まで滑らかに増加し、その角度以後急峻に増加
する。つまり、圧電共振子１の短手方向をＸ軸から時計
方向に角度０〜５°の範囲では基本波と３倍高調波の共
振点におけるインピーダンスに大きな差がないために、
必要とする基本波ではなく３倍高調波で発振するという
問題が発生するが、圧電共振子１の短手方向とＸ軸のな
す角度を５°をこえ２５°までの範囲を選ぶことによ
り、基本波に影響を与えず、３倍高調波の共振点におけ
るインピーダンスを高くすることが可能となり、３倍高
調波発振を抑えることができる。また、圧電共振子１の
短手方向とＸ軸のなす角度が２５°をこえる基本波のイ
ンピーダンスも増加するために発振子として必要な特性
を有することができなくなる。よって、圧電共振子１の
短手方向とＸ軸のなす角度を５°をこえ２５°までの範
囲を選ぶことにより、本発明が目的とする３倍高調波発
振を抑えた共振子をえることができる。なお、今回示し
た実施形態は基板の短手方向とＸ軸のなす角度θを＋方
向としたものであるが、角度θを−方向としたときも同
一の結果が得られる。
横軸は角度θであり、図中の実線は基本波のインピーダ
ンス変化、波線は３倍高調波のインピーダンス変化を示
している。３倍高調波のインピーダンスは、角度５°よ
り急峻に増大する反面、基本波のインピーダンスは、角
度３０°まで滑らかに増加し、その角度以後急峻に増加
する。つまり、圧電共振子１の短手方向をＸ軸から時計
方向に角度０〜５°の範囲では基本波と３倍高調波の共
振点におけるインピーダンスに大きな差がないために、
必要とする基本波ではなく３倍高調波で発振するという
問題が発生するが、圧電共振子１の短手方向とＸ軸のな
す角度を５°をこえ２５°までの範囲を選ぶことによ
り、基本波に影響を与えず、３倍高調波の共振点におけ
るインピーダンスを高くすることが可能となり、３倍高
調波発振を抑えることができる。また、圧電共振子１の
短手方向とＸ軸のなす角度が２５°をこえる基本波のイ
ンピーダンスも増加するために発振子として必要な特性
を有することができなくなる。よって、圧電共振子１の
短手方向とＸ軸のなす角度を５°をこえ２５°までの範
囲を選ぶことにより、本発明が目的とする３倍高調波発
振を抑えた共振子をえることができる。なお、今回示し
た実施形態は基板の短手方向とＸ軸のなす角度θを＋方
向としたものであるが、角度θを−方向としたときも同
一の結果が得られる。
【００１３】試作した圧電共振子の諸元は次の通りであ
る。 （１）使用中心周波数 ；１２ＭHz （２）電極３，４長さ ；０．７mm （３）圧電共振子１の長さ ；５．１mm （４）圧電共振子１の幅 ；０．５mm （５）圧電共振子１の短手方向 ；Ｘ軸から時計方向に角度１０°の方向 図３に示すように、基本波のインピーダンス特性は、本
実施形態品と従来品と差異は認められないが、３倍高調
波は、本実施形態品の圧電共振子は従来品に比して共振
抵抗が増加しているため、３倍高調波による発振を抑制
することができる。
る。 （１）使用中心周波数 ；１２ＭHz （２）電極３，４長さ ；０．７mm （３）圧電共振子１の長さ ；５．１mm （４）圧電共振子１の幅 ；０．５mm （５）圧電共振子１の短手方向 ；Ｘ軸から時計方向に角度１０°の方向 図３に示すように、基本波のインピーダンス特性は、本
実施形態品と従来品と差異は認められないが、３倍高調
波は、本実施形態品の圧電共振子は従来品に比して共振
抵抗が増加しているため、３倍高調波による発振を抑制
することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明はニオブ酸リチウム
単結晶の対向主面を１６５±１０度回転Ｙ板とし、圧電
共振子の短手方向と前記回転Ｙ板のＸ軸となす角度が５
°をこえ２５°までおよび−５°をこえ−２５°までと
したことにより圧電共振子の基本波にほとんど影響を与
えず、３倍高調波の共振点におけるインピーダンスが増
大させた圧電共振子を実現することができるものであ
る。
単結晶の対向主面を１６５±１０度回転Ｙ板とし、圧電
共振子の短手方向と前記回転Ｙ板のＸ軸となす角度が５
°をこえ２５°までおよび−５°をこえ−２５°までと
したことにより圧電共振子の基本波にほとんど影響を与
えず、３倍高調波の共振点におけるインピーダンスが増
大させた圧電共振子を実現することができるものであ
る。
【図１】本発明の一実施形態における圧電共振子を示す
斜視図
斜視図
【図２】圧電共振子の短手方向とＸ軸となす角度θと圧
電共振子の基本波及び３倍高調波のインピーダンスの関
係を実測より求めたグラフ
電共振子の基本波及び３倍高調波のインピーダンスの関
係を実測より求めたグラフ
【図３】本発明の一実施形態による圧電共振子と従来の
圧電共振子のインピーダンス特性図
圧電共振子のインピーダンス特性図
【図４】従来の圧電共振子を示す斜視図
１ 圧電共振子 ２ 対向主面を１６５±１０度回転Ｙ板としたニオブ酸
リチウム単結晶の基板
リチウム単結晶の基板
Claims (1)
- 【請求項１】 ニオブ酸リチウム単結晶の対向主面を１
６５±１０度回転Ｙ板とし、圧電共振子の短手方向と前
記回転Ｙ板のＸ軸となす角度が５°をこえ２５°までお
よび−５°をこえ−２５°までの範囲とした圧電共振
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31776495A JPH09162683A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 圧電共振子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31776495A JPH09162683A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 圧電共振子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162683A true JPH09162683A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18091791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31776495A Pending JPH09162683A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 圧電共振子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09162683A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021025004A1 (ja) * | 2019-08-08 | 2021-02-11 | 国立大学法人東北大学 | 弾性波デバイス |
-
1995
- 1995-12-06 JP JP31776495A patent/JPH09162683A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021025004A1 (ja) * | 2019-08-08 | 2021-02-11 | 国立大学法人東北大学 | 弾性波デバイス |
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