JPS5844810A - 周波数選択装置 - Google Patents
周波数選択装置Info
- Publication number
- JPS5844810A JPS5844810A JP14423082A JP14423082A JPS5844810A JP S5844810 A JPS5844810 A JP S5844810A JP 14423082 A JP14423082 A JP 14423082A JP 14423082 A JP14423082 A JP 14423082A JP S5844810 A JPS5844810 A JP S5844810A
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- JP
- Japan
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- frequency
- signal
- pump
- surface acoustic
- transducer
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/0296—Surface acoustic wave [SAW] devices having both acoustic and non-acoustic properties
- H03H9/02976—Surface acoustic wave [SAW] devices having both acoustic and non-acoustic properties with semiconductor devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、弾性表面波を用いた周波数選択装置に関する
ものである。
ものである。
信号から特定の周波数成分を選択するための周波数選択
装置における周波数選択素子として、従−１−＾＾ 米から、（１）電気的なインダクタンス（コイル）と容
量（コンデンサ）による共振回路、（２）機械的なＪｔ
［Ｙ用いたもの（メカニカルフイ°ルタ）、（３）圧電
体のバルク共振を用いたもの（セラミックフィルタ、水
晶フィルタ）、（４）弾性表面波フィルタ、共振器など
が知られている。
装置における周波数選択素子として、従−１−＾＾ 米から、（１）電気的なインダクタンス（コイル）と容
量（コンデンサ）による共振回路、（２）機械的なＪｔ
［Ｙ用いたもの（メカニカルフイ°ルタ）、（３）圧電
体のバルク共振を用いたもの（セラミックフィルタ、水
晶フィルタ）、（４）弾性表面波フィルタ、共振器など
が知られている。
これらの内、（１）のものは選択周波数が広い範囲に旦
って可変にできるという利点がある反面、素子の抵抗成
分のために、選択度Ｑｙｔ大き（とることが難しく、ま
た、温度変化によって選択周波数が変化し易いという欠
点があった。
って可変にできるという利点がある反面、素子の抵抗成
分のために、選択度Ｑｙｔ大き（とることが難しく、ま
た、温度変化によって選択周波数が変化し易いという欠
点があった。
一方、（２）〜（４）のものは、選択度Ｑｖ大きくとる
ことは比較的簡単であるという利点がある反面、本質的
に固定周波数選択素子であるため、可変にできる周波数
範囲は狭いという欠点があった。
ことは比較的簡単であるという利点がある反面、本質的
に固定周波数選択素子であるため、可変にできる周波数
範囲は狭いという欠点があった。
本発明の目的は、可変にできる周波数範囲ケ広（とるこ
とができるとともに、選択度Ｑｖ著るしく大きくするこ
とができる周波数選択装置ｙａｌ−提供することにある
。
とができるとともに、選択度Ｑｖ著るしく大きくするこ
とができる周波数選択装置ｙａｌ−提供することにある
。
このような目的を達成するために、本発明では、＝ ２
− 音波伝播線路上に設けられた、少なくとも１個の弾性表
面波トランスジューサに近接して、少なくとも１個の反
射電極を設け、この反射電極に印加する交流電気信号に
よるパラメトリンク相互作用によって選択された周波数
成分を反射させることによって、周波数選択７行なうよ
うにしたことに％徴がある。
− 音波伝播線路上に設けられた、少なくとも１個の弾性表
面波トランスジューサに近接して、少なくとも１個の反
射電極を設け、この反射電極に印加する交流電気信号に
よるパラメトリンク相互作用によって選択された周波数
成分を反射させることによって、周波数選択７行なうよ
うにしたことに％徴がある。
以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。
第１図は、本発明による周波数選択装置の一実施例の構
成ン示すものである。
成ン示すものである。
図において、１は信号入カドランスジューサ、２は信号
出カドランスジューサ、３および４はポンプ電極、５は
圧電膜、６は絶縁膜、７は半導体基板、８および９は弾
性表面波吸収材、１０はポンプ電源、１１は直流阻止用
コンデンサ、１２は交流阻止用インダクタ、１３は直流
バイアス′亀源ン示す。
出カドランスジューサ、３および４はポンプ電極、５は
圧電膜、６は絶縁膜、７は半導体基板、８および９は弾
性表面波吸収材、１０はポンプ電源、１１は直流阻止用
コンデンサ、１２は交流阻止用インダクタ、１３は直流
バイアス′亀源ン示す。
このような装置を製作するに際しては、シリコンＳｉな
どからなる半導体基＄７上に、熱酸化により、シリコン
酸化膜５ｉ０２などの絶縁膜６ン形成し、その」二に、
スパッタ法等により酸化亜鉛ＺｎＯなどの圧電膜５を付
着させる。さらに、その上にアルミニウムＡ１等の金層
な蒸着し、フォトエツチングにより各電極１〜４ケ形成
する。圧電膜表面中央部に形成される電極１および２は
櫛形電極で、信号入力および信号出カドランスシューサ
ン構成している。
どからなる半導体基＄７上に、熱酸化により、シリコン
酸化膜５ｉ０２などの絶縁膜６ン形成し、その」二に、
スパッタ法等により酸化亜鉛ＺｎＯなどの圧電膜５を付
着させる。さらに、その上にアルミニウムＡ１等の金層
な蒸着し、フォトエツチングにより各電極１〜４ケ形成
する。圧電膜表面中央部に形成される電極１および２は
櫛形電極で、信号入力および信号出カドランスシューサ
ン構成している。
また、この電極１および２に近接して、周辺部に形成さ
れる電極３および４はポンプ電極で、交流阻止用インダ
クタ１２ケ介して直流バイアス電源】３に接続されると
ともに、直流阻止用コンデンサ１１ン介してポンプ電源
１０に接続されている。
れる電極３および４はポンプ電極で、交流阻止用インダ
クタ１２ケ介して直流バイアス電源】３に接続されると
ともに、直流阻止用コンデンサ１１ン介してポンプ電源
１０に接続されている。
また、圧電膜５の音波伝播線路の両端面には弾性表面波
吸収材８および９が配列されている。
吸収材８および９が配列されている。
なお、圧電膜５の材料としては、酸化亜鉛ＺｎＯに限ら
ず、ニオブ酸リチウムＬｉＮ６Ｏ３、窒化アルミニウム
Ａ７Ｎ、硫化カドミウムＣｄ８、硫化亜鉛Ｚｎ８などの
圧電体材料を使用でき、また、半導体基板７としては、
Ｐ型、Ｎ型半導体のいずれかを用いてもよく、Ｐｍ、Ｎ
型のそれぞれに対応させて直流バイアス電源１３の電圧
の極性を、半導体基板７の狭面に適当な９間電荷層容量
が生ずるような極性とすればよい。
ず、ニオブ酸リチウムＬｉＮ６Ｏ３、窒化アルミニウム
Ａ７Ｎ、硫化カドミウムＣｄ８、硫化亜鉛Ｚｎ８などの
圧電体材料を使用でき、また、半導体基板７としては、
Ｐ型、Ｎ型半導体のいずれかを用いてもよく、Ｐｍ、Ｎ
型のそれぞれに対応させて直流バイアス電源１３の電圧
の極性を、半導体基板７の狭面に適当な９間電荷層容量
が生ずるような極性とすればよい。
さらに、図では、半導体基板７と圧電膜５の間に安定化
膜としての絶縁膜６ン介在させているが、圧電膜の材質
によっては、この絶縁膜６を省略することもでき、また
、圧電体基板上に半導体膜ン付着させたものン用いるこ
ともできる。
膜としての絶縁膜６ン介在させているが、圧電膜の材質
によっては、この絶縁膜６を省略することもでき、また
、圧電体基板上に半導体膜ン付着させたものン用いるこ
ともできる。
上述したような構成において、直流バイアス電源１３に
よって、直流バイアス電圧ンポンプ電極３および４に印
加し、これら電極３および４直下の半導体基板７の表面
に適当な空間電荷層容量が生ずるようにする〇 また、選択希望周波数ｆの２倍の周波数２ｆのポンプ電
圧ン生ずるポンプ電源１０の出力を直流阻止用コンデン
サ１１ ’Ｙ通してポンプ電極３および４に印加し、半
導体基板７表面の空間電荷層容量をポンプ電圧の周波数
２ｆで励振する。この容量は印加する電圧に応じて変化
するため、周波数２ｆで変化することになる。
よって、直流バイアス電圧ンポンプ電極３および４に印
加し、これら電極３および４直下の半導体基板７の表面
に適当な空間電荷層容量が生ずるようにする〇 また、選択希望周波数ｆの２倍の周波数２ｆのポンプ電
圧ン生ずるポンプ電源１０の出力を直流阻止用コンデン
サ１１ ’Ｙ通してポンプ電極３および４に印加し、半
導体基板７表面の空間電荷層容量をポンプ電圧の周波数
２ｆで励振する。この容量は印加する電圧に応じて変化
するため、周波数２ｆで変化することになる。
一方、充分に帯域の広い信号入カドランスジューサ１の
端子１′に入力電気信号ン印加すると、その入力信号は
、弾性表面波信号に変換されて、圧電膜５の表面を図の
左右に伝播する。入カドランスジューサ１から図の左方
へ伝播する弾性表面波のうちで、周波数ｆの成分は、ポ
ンプ電＆３ン伝播している時に、その圧電ポテンシャル
が基板表面の壁間′屯荷層容量非線形効果によりポンプ
電圧とパラメトリンク相互作用を行なうために、増幅さ
れる。同時に、ポンプ電極３から図の右方に伝播する、
入力信号の大きさに対応した周波数ｆの弾性表面波が発
生する。この弾性表面波は図の右方に伝播され、信号出
カドランスジューサ２により再び電気信号に変換され、
その端子２′から希望周波数ｆの信号が出力される。
端子１′に入力電気信号ン印加すると、その入力信号は
、弾性表面波信号に変換されて、圧電膜５の表面を図の
左右に伝播する。入カドランスジューサ１から図の左方
へ伝播する弾性表面波のうちで、周波数ｆの成分は、ポ
ンプ電＆３ン伝播している時に、その圧電ポテンシャル
が基板表面の壁間′屯荷層容量非線形効果によりポンプ
電圧とパラメトリンク相互作用を行なうために、増幅さ
れる。同時に、ポンプ電極３から図の右方に伝播する、
入力信号の大きさに対応した周波数ｆの弾性表面波が発
生する。この弾性表面波は図の右方に伝播され、信号出
カドランスジューサ２により再び電気信号に変換され、
その端子２′から希望周波数ｆの信号が出力される。
同様に、入カドランスジューサ１から図の右方に伝播さ
れた弾性沃面波の内、周波数ｆの成分の信号の大きさに
対応した周波数ｆの反射波がポンプ電極４から図の左方
に伝播され、出カドランスジューサ２により電気信号に
変換される。
れた弾性沃面波の内、周波数ｆの成分の信号の大きさに
対応した周波数ｆの反射波がポンプ電極４から図の左方
に伝播され、出カドランスジューサ２により電気信号に
変換される。
すなわち、ポンプ電極３および４により反射される弾性
衣血涙は、主に周波数ｆの成分であり、その大きさは入
力信号に対応し、また、ポンプ電圧およびバイアス電圧
の大きさに依存している。
衣血涙は、主に周波数ｆの成分であり、その大きさは入
力信号に対応し、また、ポンプ電圧およびバイアス電圧
の大きさに依存している。
したがって、出カドランスジューサ２の出力の周波数特
性は第２図（ａ）のようになり、極めて選択度Ｑの大き
な周波数選択ができる。
性は第２図（ａ）のようになり、極めて選択度Ｑの大き
な周波数選択ができる。
また、ポンプ電源１０のポンプ電圧周波数２ｆン変化さ
せることにより、出カドランスジューサ２から取り出さ
れる通過帯域中心周波数ｆを可変させることができる。
せることにより、出カドランスジューサ２から取り出さ
れる通過帯域中心周波数ｆを可変させることができる。
なお、ポンプ電極３および４から図の左および右にそれ
ぞれ伝播される通過弾性表面波は弾性表面波吸収材８お
よび９で吸収される。
ぞれ伝播される通過弾性表面波は弾性表面波吸収材８お
よび９で吸収される。
第３図〜第６図はそれぞれ本発明による周波数選択装置
の他の実施例の概略構成ン示すものである。
の他の実施例の概略構成ン示すものである。
第３図の例では、１個の弾性表面波トランスジューサ１
４０両側に近接して、ポンプ電源１０の交流ポンプ電圧
のみを印加する反射電極（ポンプ電極）３および４ン配
列し、トランスジューサ１４の周波数による電気インピ
ーダンスの変化を利用するようになっている。
４０両側に近接して、ポンプ電源１０の交流ポンプ電圧
のみを印加する反射電極（ポンプ電極）３および４ン配
列し、トランスジューサ１４の周波数による電気インピ
ーダンスの変化を利用するようになっている。
第４図の例では、弾性表面波トランスジューサとしての
入力および出カドランスジューサ１および２に近接して
、−刃側に機械的反射ン行なう周期的な凹凸部材２０を
配列し、他方ｆａＫ、ポンプ電源１０からの交流電圧を
印加する反射電極４を設けている。
入力および出カドランスジューサ１および２に近接して
、−刃側に機械的反射ン行なう周期的な凹凸部材２０を
配列し、他方ｆａＫ、ポンプ電源１０からの交流電圧を
印加する反射電極４を設けている。
第５図の実施例は、２つの希望周波数ｆ１．ｆｚケ選択
するもので、２つのポンプ電極３および４に別個のポン
プ電源１５および１６を接続し、それぞれのポンプ電源
１５および１６のポンプ電圧周波数Ｙ２ｆ１および２ｆ
ｚにした例である。それによって、出カドランスジュー
サ２から取り出される出力の周波数特性は第２図（ｂ）
のようになる。
するもので、２つのポンプ電極３および４に別個のポン
プ電源１５および１６を接続し、それぞれのポンプ電源
１５および１６のポンプ電圧周波数Ｙ２ｆ１および２ｆ
ｚにした例である。それによって、出カドランスジュー
サ２から取り出される出力の周波数特性は第２図（ｂ）
のようになる。
第６図の実施例は、出カドランスジューサ２の出力端子
、２への出力を帰還回路１７に通して直流バイアス電源
１３およびポンプ電源１０に帰還し、反射電極としての
ポンプ電極３および４に加える直流バイアス電圧の大き
さおよび交流電圧の大きさ、周波数ン変化させ、出力信
号の振幅制御および周波数制御を行なう例である。この
場合、帰還信号ｗｍ源１３および１０のいずれか一方に
印加するようにしてもよい。
、２への出力を帰還回路１７に通して直流バイアス電源
１３およびポンプ電源１０に帰還し、反射電極としての
ポンプ電極３および４に加える直流バイアス電圧の大き
さおよび交流電圧の大きさ、周波数ン変化させ、出力信
号の振幅制御および周波数制御を行なう例である。この
場合、帰還信号ｗｍ源１３および１０のいずれか一方に
印加するようにしてもよい。
なお、上述した第６図の装置は第４図および第５図の構
成の装置にも適用できることは言うまでもない。
成の装置にも適用できることは言うまでもない。
また、上述した実施例では、反射電極の構造として均一
厚さのものン使用する場合について述べたが、反射電極
の構造ン周期的構造、例えば櫛形構造にしてもよい。
厚さのものン使用する場合について述べたが、反射電極
の構造ン周期的構造、例えば櫛形構造にしてもよい。
なお、その場合には、ポンプ電源の周波数は必すしも選
択希望周波数の２倍にはならない。
択希望周波数の２倍にはならない。
さらに、上述した実施例では、２つの弾性表面波トラン
スジューサの外側に反射電極ン設けるようにしたが、そ
れらの間に設けるようにしてもよ（′−０ 以上述べたように、本発明によれば、ポンプ電源の周波
数ン変えるだけで選択周波数の範囲ン広範に変化でき、
また、選択周波数の選択度を著るしく太き（できる。
スジューサの外側に反射電極ン設けるようにしたが、そ
れらの間に設けるようにしてもよ（′−０ 以上述べたように、本発明によれば、ポンプ電源の周波
数ン変えるだけで選択周波数の範囲ン広範に変化でき、
また、選択周波数の選択度を著るしく太き（できる。
さらに、選択周波数の安定度は外部発振器の安定度で決
定できるので、非常に高安定にすることができる。
定できるので、非常に高安定にすることができる。
第１図は本発明による周波数選択装置の一実施例の構成
図、第２図は本発明による周波数特性の一例ン示す特性
図、第３図〜第６図はそれぞれ本発明による周波数選択
装置の他の実施例の概略構成図である。 １は信号トランスジューサ、２は信号量カドランスジュ
ーサ、３，４はポンプ電極、５は圧電膜、１０はポンプ
電源、１３は直流バイアス電源を示す。 特許出願人 り２リオン株式会社
図、第２図は本発明による周波数特性の一例ン示す特性
図、第３図〜第６図はそれぞれ本発明による周波数選択
装置の他の実施例の概略構成図である。 １は信号トランスジューサ、２は信号量カドランスジュ
ーサ、３，４はポンプ電極、５は圧電膜、１０はポンプ
電源、１３は直流バイアス電源を示す。 特許出願人 り２リオン株式会社
Claims (2)
- （１）圧電素子上に形成される音波伝播線路上に、信号
入力及び信号出力弾性表面波トランスジューサ乞配列し
、かつ両弾性表面波トランスジューサ間以外の前記音波
伝播線路上に、反射電極を配列し、該反射電極に直流信
号及び交流信号を印加する手段７設けたことを特徴とす
る周波数選択装置。 - （２） 前記信号出力弾性表面波トランスジューサの
出力の帰還信号により、前記反射電極に印加される直流
信号および交流信号の少なくとも一方ン制御するように
したことＹ ％徴とする特許請求の範囲第１項記載の周
波数選択装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14423082A JPS5837727B2 (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | 周波数選択装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14423082A JPS5837727B2 (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | 周波数選択装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53067289A Division JPS584485B2 (ja) | 1978-06-06 | 1978-06-06 | 周波数選択装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5844810A true JPS5844810A (ja) | 1983-03-15 |
| JPS5837727B2 JPS5837727B2 (ja) | 1983-08-18 |
Family
ID=15357265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14423082A Expired JPS5837727B2 (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | 周波数選択装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837727B2 (ja) |
-
1982
- 1982-08-19 JP JP14423082A patent/JPS5837727B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5837727B2 (ja) | 1983-08-18 |
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