JPS5879779A - 弾性表面波コンボルバ - Google Patents
弾性表面波コンボルバInfo
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- JPS5879779A JPS5879779A JP56178115A JP17811581A JPS5879779A JP S5879779 A JPS5879779 A JP S5879779A JP 56178115 A JP56178115 A JP 56178115A JP 17811581 A JP17811581 A JP 17811581A JP S5879779 A JPS5879779 A JP S5879779A
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- electrodes
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06G—ANALOGUE COMPUTERS
- G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
- G06G7/12—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
- G06G7/19—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for forming integrals of products, e.g. Fourier integrals, Laplace integrals, correlation integrals; for analysis or synthesis of functions using orthogonal functions
- G06G7/195—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for forming integrals of products, e.g. Fourier integrals, Laplace integrals, correlation integrals; for analysis or synthesis of functions using orthogonal functions using electro- acoustic elements
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- 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、コンポリューショ／効率を向上させるためな
された弾性表面波コンボルバに関するものである。
された弾性表面波コンボルバに関するものである。
弾性表面波伝播媒体の表面微小領域に高密度の弾性エネ
ルギーが局在し得るという弾性表面波の特長から生ずる
非線形性を利用したデバイスとして弾性表面波コンボル
バ（たたみ込み積分器）が知られている。第１図は弾性
表面波コンボルバの原理図を示すもので、ｌは圧電性基
板（伝播媒体）２．３は基板１の両側に設けられた一対
の信号入力電極、４は上記一対の入力電極２．３間に配
置された信号出力電極で、上記一対の入力電極２゜３に
加えられたパルス信号は圧電性基板１表面を弾性表面波
となって互いに中央方向に伝播し、基板ｌの非線形性を
介して出力電極４からコンボリューション信号として取
り出されるようになっている。
ルギーが局在し得るという弾性表面波の特長から生ずる
非線形性を利用したデバイスとして弾性表面波コンボル
バ（たたみ込み積分器）が知られている。第１図は弾性
表面波コンボルバの原理図を示すもので、ｌは圧電性基
板（伝播媒体）２．３は基板１の両側に設けられた一対
の信号入力電極、４は上記一対の入力電極２．３間に配
置された信号出力電極で、上記一対の入力電極２゜３に
加えられたパルス信号は圧電性基板１表面を弾性表面波
となって互いに中央方向に伝播し、基板ｌの非線形性を
介して出力電極４からコンボリューション信号として取
り出されるようになっている。
このような弾性表面波コンボルバを動作させるにあたっ
ては圧電性基板ｌの非線形性を犬とな１−ことが望まし
いが、このような目的に沿うために従来第２図のように
特に出力電極部を非線形容量部として形成した構造が知
られている。同図において、ｌは圧電性基板、５は入力
信号端子５Ａ。
ては圧電性基板ｌの非線形性を犬とな１−ことが望まし
いが、このような目的に沿うために従来第２図のように
特に出力電極部を非線形容量部として形成した構造が知
られている。同図において、ｌは圧電性基板、５は入力
信号端子５Ａ。
５Ｂを含む入力信号トランスジューサ、６は参照信号端
子６Ａ、６Ｂを含む参照信号トランスジューサ、７は非
線形容量部でバイアス電圧端子８、コンボリューション
信号出力端子９Ａ、９Ｂおよび端子８と９Ａ間に互いに
直列に接続された複数組のバイアス抵抗１ｏおよび可変
容量ダイオード１１を含んでいる。以上のように構成し
た第２図の構造は、非線形容量部７が弾性表面波伝播部
から独立に設計できるという特徴を有しているために非
線形性を向上させ得るという利点を備えて（・る。
子６Ａ、６Ｂを含む参照信号トランスジューサ、７は非
線形容量部でバイアス電圧端子８、コンボリューション
信号出力端子９Ａ、９Ｂおよび端子８と９Ａ間に互いに
直列に接続された複数組のバイアス抵抗１ｏおよび可変
容量ダイオード１１を含んでいる。以上のように構成し
た第２図の構造は、非線形容量部７が弾性表面波伝播部
から独立に設計できるという特徴を有しているために非
線形性を向上させ得るという利点を備えて（・る。
しかしながら、可変容量ダイオード１］が２端子素子で
あるために上記ダイオード１】自体のバイア４ｚ） スミ圧に対する容量変化特性を任意に制御することが難
かしいためにコンボリューション効率を向上させること
が容易でなかった。
あるために上記ダイオード１】自体のバイア４ｚ） スミ圧に対する容量変化特性を任意に制御することが難
かしいためにコンボリューション効率を向上させること
が容易でなかった。
本発明は以上の問題に対処してなされたもので、株数の
導電性ス）ＩＪツブ電極が配置された圧電性基板と、空
乏層制御電極および容量続出電極が独立に設けられた半
導体基板とを用意し、上記導電性ス） ＩＪシブ電極を
空乏層制御電極に接続して容量続出電極からコンボリュ
ーション信号を取り出すことにより従来欠点を除去し得
るように構成した弾性表面波コンボルバを提供すること
を目的とするものである。以下図面を参照して本発明実
施例を説明する。
導電性ス）ＩＪツブ電極が配置された圧電性基板と、空
乏層制御電極および容量続出電極が独立に設けられた半
導体基板とを用意し、上記導電性ス） ＩＪシブ電極を
空乏層制御電極に接続して容量続出電極からコンボリュ
ーション信号を取り出すことにより従来欠点を除去し得
るように構成した弾性表面波コンボルバを提供すること
を目的とするものである。以下図面を参照して本発明実
施例を説明する。
第３図は本発明実施例による弾性表面波コンボルバを示
す概略図で第２図と同一部分は同一番号で示し、１２は
圧電性基板１表面の入力信号トランスジューサ５および
参照信号トランスジューサ６に隣接して配置された複数
の導電性ス） ＩＪツブ電極で、例えばアルミニウムを
ニオブ酸リチウム基板上に全面的に蒸着法等により付着
させた後フォトエツチングにより不要部を除去して形成
される。
す概略図で第２図と同一部分は同一番号で示し、１２は
圧電性基板１表面の入力信号トランスジューサ５および
参照信号トランスジューサ６に隣接して配置された複数
の導電性ス） ＩＪツブ電極で、例えばアルミニウムを
ニオブ酸リチウム基板上に全面的に蒸着法等により付着
させた後フォトエツチングにより不要部を除去して形成
される。
１３は半導体基板例えばＮ型シリコンで第４図のように
その表面に二酸化シリコン等の絶縁膜１４を熱酸化法等
により全面的に形成した後、フ第１・エツチングにより
窓あけを行いこの窓からＰ型不純物を拡散することによ
り選択的にＰ型領域■５を形成する。続いて蒸着法、フ
ォトエツチング法により上記Ｐ型領域１５上に電極１６
（空乏層制御用）および絶縁膜１４上に電極１７ （
容量読出用）を枚数組形成し、Ｎ型基板１３には共通電
極１８を形成する。
その表面に二酸化シリコン等の絶縁膜１４を熱酸化法等
により全面的に形成した後、フ第１・エツチングにより
窓あけを行いこの窓からＰ型不純物を拡散することによ
り選択的にＰ型領域■５を形成する。続いて蒸着法、フ
ォトエツチング法により上記Ｐ型領域１５上に電極１６
（空乏層制御用）および絶縁膜１４上に電極１７ （
容量読出用）を枚数組形成し、Ｎ型基板１３には共通電
極１８を形成する。
また上記複数の導電性ストリップ電極Ｉ２と電極１６間
はポンディングワイヤ１８により接続し、電極１７相互
を共通電極１９に接続する。電極１２と１６間の接続は
金属蒸着、フォトエツチング等の手法で行なうことも可
能である。
はポンディングワイヤ１８により接続し、電極１７相互
を共通電極１９に接続する。電極１２と１６間の接続は
金属蒸着、フォトエツチング等の手法で行なうことも可
能である。
バイアス抵抗ＩＯは電極１２あるいは１６に接続されて
いれば良いので、例えば半導体基板１３上に抵抗体例え
ばＮｉ −Ｃｒ合金、ポリシリコン等を蒸着法等により
形成することができ、別個に用意する必要がなくなる。
いれば良いので、例えば半導体基板１３上に抵抗体例え
ばＮｉ −Ｃｒ合金、ポリシリコン等を蒸着法等により
形成することができ、別個に用意する必要がなくなる。
以上４により半導体基板１３には空乏層制御電極Ｉ６、
容量読出電極１７および共通電極１８の、竺端子を有す
る可変容量ダイオードが形成されることになり、バイア
ス電極端子８に逆バイアス電圧を印加することによりＰ
Ｎ接合Ｊから空乏層加が伸びるために端子１７からは可
変容量が得られるようになる。
容量読出電極１７および共通電極１８の、竺端子を有す
る可変容量ダイオードが形成されることになり、バイア
ス電極端子８に逆バイアス電圧を印加することによりＰ
Ｎ接合Ｊから空乏層加が伸びるために端子１７からは可
変容量が得られるようになる。
この可変容量特性は２次元的な空乏層変化を利用してい
るので、電極１６．１７の配置を変化させることにより
比較的任意な容量変化特性を得ることかり能である。
るので、電極１６．１７の配置を変化させることにより
比較的任意な容量変化特性を得ることかり能である。
上記容量続出電極１７は半導体基板１３上に絶縁膜１１
を介して電極が形成されたいわゆるＭＩＳ構造から成る
ものであるが、その他に基板１３に反対導電影領域を形
成して電極を設けるようにしたＰ−Ｎ接合構造、あるい
は基板Ｉ３に金属を形成して電極（それ自体用いても良
い）を設けるようにしたショットキー・バ、リア構造か
ら成っていても良い。
を介して電極が形成されたいわゆるＭＩＳ構造から成る
ものであるが、その他に基板１３に反対導電影領域を形
成して電極を設けるようにしたＰ−Ｎ接合構造、あるい
は基板Ｉ３に金属を形成して電極（それ自体用いても良
い）を設けるようにしたショットキー・バ、リア構造か
ら成っていても良い。
以上の構成において、入力信号端子５Ａ、５Ｂに入力信
号を加えることにより信号は入力信号トランスジューサ
５によって弾性表面波に変換されて右方に伝播し、一方
端子６Ａ、６Ｂに参照信号を加えることによりこの信号
は参照、信号トランスジューサ６によって弾性表面波に
変換されて左方に伝播する。この時圧電性基板ｌ（伝播
媒体）は圧電性を有するために、弾性表面波の伝播に伴
って電気ポテンシャルを誘起するようになりこれが導電
性ス）ＩＪツブ電極１２を介して空乏層制御電極１６に
加えられる。
号を加えることにより信号は入力信号トランスジューサ
５によって弾性表面波に変換されて右方に伝播し、一方
端子６Ａ、６Ｂに参照信号を加えることによりこの信号
は参照、信号トランスジューサ６によって弾性表面波に
変換されて左方に伝播する。この時圧電性基板ｌ（伝播
媒体）は圧電性を有するために、弾性表面波の伝播に伴
って電気ポテンシャルを誘起するようになりこれが導電
性ス）ＩＪツブ電極１２を介して空乏層制御電極１６に
加えられる。
この場合バイアス電圧端子８を介して空乏ｊｖｉ制御電
極１６に加えられるバイアス電圧ＶＢと、容量続出電極
１７と共通電極１８間で読み出される容量Ｃとの関係の
一例は第５図のようになり、バイアス電圧ＶＢがｖＴ付
近において容量Ｃは急激に変化する。したがってこの場
合上記端子８に加えるバイアス電圧ＶＢをｖＴ付近に選
ぶことによつ−（、上記空乏層制御電極１６に加えられ
る弾性表面波による電気ポテンシャルの大きさに対する
容量非線形性を大きくすることができ、これによつ゛（
コンボリューション効率を向上させることができる。
極１６に加えられるバイアス電圧ＶＢと、容量続出電極
１７と共通電極１８間で読み出される容量Ｃとの関係の
一例は第５図のようになり、バイアス電圧ＶＢがｖＴ付
近において容量Ｃは急激に変化する。したがってこの場
合上記端子８に加えるバイアス電圧ＶＢをｖＴ付近に選
ぶことによつ−（、上記空乏層制御電極１６に加えられ
る弾性表面波による電気ポテンシャルの大きさに対する
容量非線形性を大きくすることができ、これによつ゛（
コンボリューション効率を向上させることができる。
また入力信号トランスジューサ５に加えられる信号を入
力信号キャリア周波数ｆ１．参照信号トランスジューサ
６に加えられる信号を参照信号キャリア周波数ｆ２とす
ると、空乏層制御電極１６には上記周波数ｆ１とｆ２と
の電圧成分が印加され、容量非線形により容量読出電極
１７にはｆｌ＋ｆｚの）￥Ｈ数成分が出力される。この
電圧は導電性ストリップ電極１２の各々ごとに異なるが
、電気的に相〃に接続して上記容量続出電極１７で取り
出した出力はｆｌとｈとの信号のコンボリューション（
たたみ込み積分）となる。 、り４、以上述べて
明らかなように本発明によれば、複数の導電性ストリッ
プ電極が配置された圧電性基板と、空乏層制御電極およ
び容量続出電極が独立に設けられた半導体基板とを用意
し、上記導電性ストリップ電極な空乏層制御電極に接続
して容量読出電極からコンポリューンヨン信号を取り出
すように構成するものであるから、コンボリューション
効率を向上させることができる。また三端子可変容量ダ
イオードを用いることにより容量変化特性を任意に制御
することができるようになる、さらにバイアス抵抗、可
変容量ダイオードを共通半導体基板上に形成できるので
半導体集積回路（ＩＣ）技術の適用が可能となり、生産
性を向上させることができる。
力信号キャリア周波数ｆ１．参照信号トランスジューサ
６に加えられる信号を参照信号キャリア周波数ｆ２とす
ると、空乏層制御電極１６には上記周波数ｆ１とｆ２と
の電圧成分が印加され、容量非線形により容量読出電極
１７にはｆｌ＋ｆｚの）￥Ｈ数成分が出力される。この
電圧は導電性ストリップ電極１２の各々ごとに異なるが
、電気的に相〃に接続して上記容量続出電極１７で取り
出した出力はｆｌとｈとの信号のコンボリューション（
たたみ込み積分）となる。 、り４、以上述べて
明らかなように本発明によれば、複数の導電性ストリッ
プ電極が配置された圧電性基板と、空乏層制御電極およ
び容量続出電極が独立に設けられた半導体基板とを用意
し、上記導電性ストリップ電極な空乏層制御電極に接続
して容量読出電極からコンポリューンヨン信号を取り出
すように構成するものであるから、コンボリューション
効率を向上させることができる。また三端子可変容量ダ
イオードを用いることにより容量変化特性を任意に制御
することができるようになる、さらにバイアス抵抗、可
変容量ダイオードを共通半導体基板上に形成できるので
半導体集積回路（ＩＣ）技術の適用が可能となり、生産
性を向上させることができる。
以上のように本発明によれば容量非線形性を大きくとれ
るのでコンボリューション効率を向上させることができ
るため、コンボルバとして効率の良い動作を行わせるこ
とができる。
るのでコンボリューション効率を向上させることができ
るため、コンボルバとして効率の良い動作を行わせるこ
とができる。
なお弾性表面波伝播基板となる圧電体は単一材料構造に
限定されないで、複数材料の積層体から成っているもの
慣も良い。
限定されないで、複数材料の積層体から成っているもの
慣も良い。
図は本発明を説明するための特性図である。
ｌ・・・圧電性基板、５・・・入力信号トランスジュー
サ、６・・・参照信号トランスジューサ、７・・・非線
形容量部、８・・・バイアス電圧端子、９Ａ、９Ｂ・・
・コンボリューション信号出力端子、ｌＯ・・・バイア
ス抵抗、ｌ】・・・可変容量ダイオード、１２・・・導
電性ストリップ電極、１６・・・空乏層制御電極、】７
・・・容量続出電極、１８・・・ポンディングワイヤ。 ７ ９Ａ ／＃３図 １９（９Ａ） １８（９Ｂ） 奉４図 ハ゛イアス電ソ五 特許庁兼官 若 杉 和 夫 殿 ３ 補正をする者 事件との関係 畳許出験人 住所 名 称 Ｏ１２）タラリオン株式会社 ４代理人〒１０５ 住 所 東京都港区芝３丁目２番１４号芝三丁目ビル
」書第５頁！９行目の［ボンディングワ・イビ「ボンデ
ィングワイヤ１９Ｊに訂正し、四員帛Ｉｔ）行目の「共
通電極１９Ｊな「共通電極加」に 。 訂正し、同頁第９行目の「可変容量ダイオード」５容１
素子」Ｋ訂正する。 」Ｓ第６頁第２行目のＦ空乏ｌ耐加Ｊを１窒−・−−」
に訂正する。 ３、 明ｍ誉第８頁第１６行目および第１８行目の１ρ
ノ習容量ダイオード」を［可変容Ｊ１素子ＪＫｔＨ正す
る。 ４、 ＃４１Ｒ＊絡９ ｔＬｔｊｆＬ１９行Ｆｉ ｆ
） ！−１８＝−ホンｆイｙクワイヤＪ’１ｋｒ１９・
・・ボンディングワイヤＪＫＭＩｉＥｊ入− 面を別紙の通り訂正する。
サ、６・・・参照信号トランスジューサ、７・・・非線
形容量部、８・・・バイアス電圧端子、９Ａ、９Ｂ・・
・コンボリューション信号出力端子、ｌＯ・・・バイア
ス抵抗、ｌ】・・・可変容量ダイオード、１２・・・導
電性ストリップ電極、１６・・・空乏層制御電極、】７
・・・容量続出電極、１８・・・ポンディングワイヤ。 ７ ９Ａ ／＃３図 １９（９Ａ） １８（９Ｂ） 奉４図 ハ゛イアス電ソ五 特許庁兼官 若 杉 和 夫 殿 ３ 補正をする者 事件との関係 畳許出験人 住所 名 称 Ｏ１２）タラリオン株式会社 ４代理人〒１０５ 住 所 東京都港区芝３丁目２番１４号芝三丁目ビル
」書第５頁！９行目の［ボンディングワ・イビ「ボンデ
ィングワイヤ１９Ｊに訂正し、四員帛Ｉｔ）行目の「共
通電極１９Ｊな「共通電極加」に 。 訂正し、同頁第９行目の「可変容量ダイオード」５容１
素子」Ｋ訂正する。 」Ｓ第６頁第２行目のＦ空乏ｌ耐加Ｊを１窒−・−−」
に訂正する。 ３、 明ｍ誉第８頁第１６行目および第１８行目の１ρ
ノ習容量ダイオード」を［可変容Ｊ１素子ＪＫｔＨ正す
る。 ４、 ＃４１Ｒ＊絡９ ｔＬｔｊｆＬ１９行Ｆｉ ｆ
） ！−１８＝−ホンｆイｙクワイヤＪ’１ｋｒ１９・
・・ボンディングワイヤＪＫＭＩｉＥｊ入− 面を別紙の通り訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 複数の導電性ストリップ電極が配置された圧電性
基板と、空乏層制御電極および容量続出電極が設けられ
た半導体基板とを含み、上記複数の導電性ストリップ電
極が上記空乏層制御電極に接続され上記容量読出電極か
ら出力信号が取り出されるように構成したことを特徴と
する弾性表面波コンボルバ。 ２、 上記空乏層制御電極がＰ−Ｎ接合構造、ＭＩ８構
造、ショットキー・バリア構造のいずれかから構成され
た空乏層制御部に接続されることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の弾性表面波コンボルバ。 ３、 上記容量続出電極がＰ−Ｎ接合構造、ＭＩＳ構造
、ショットキー・バリア構造のいずれかから構成された
容量続出部に接続されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項又・は第２項記載の弾性表面波コンボルバ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178115A JPS5879779A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 弾性表面波コンボルバ |
| US06/438,437 US4473767A (en) | 1981-11-06 | 1982-11-02 | Surface acoustic wave convolver with depletion layer control |
| GB08231382A GB2111782B (en) | 1981-11-06 | 1982-11-03 | Surface-elastic-wave convolver |
| DE19823240794 DE3240794A1 (de) | 1981-11-06 | 1982-11-04 | Oberflaechenwellenbauelement |
| NL8204301A NL8204301A (nl) | 1981-11-06 | 1982-11-05 | Convolutie-inrichting voor elastische oppervlaktegolven. |
| FR828218612A FR2516321B1 (fr) | 1981-11-06 | 1982-11-05 | Convolutionneur a onde elastique de surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178115A JPS5879779A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 弾性表面波コンボルバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5879779A true JPS5879779A (ja) | 1983-05-13 |
| JPH0245369B2 JPH0245369B2 (ja) | 1990-10-09 |
Family
ID=16042914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56178115A Granted JPS5879779A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 弾性表面波コンボルバ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4473767A (ja) |
| JP (1) | JPS5879779A (ja) |
| DE (1) | DE3240794A1 (ja) |
| FR (1) | FR2516321B1 (ja) |
| GB (1) | GB2111782B (ja) |
| NL (1) | NL8204301A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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