JPS62207019A - ３端子型圧電共振子 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、主にフィルタとして用いられる３端子型圧電
共振子に関する。

〈従来の技術〉 従来、この種の圧電共振子として第４図に示すような圧
電共振子が知られている。この従来の圧電共振子は、エ
ネルギー閉じ込め型２重モード共振子であって、矩形平
板状の圧電基板１゜を備える。

この圧電基板１゜の一方の主表面には、その中央面上で
互いに対向する同形、同大の一対の分割電極２ｏ、３゜
が形成されている。また、他方の主表面には、前記の両
分割電極２゜、３゜に圧電基板１゜の厚み方向で対向す
る共通電極４゜が形成されている。これらの電極ｚ０．
３゜、４゜は振動電極部を構成している。

これらの電極２゜〜４゜からはそれぞれ前記圧電基板１
ｏの一端側に臨む引き出し電極５゜、　６ｏ　、　７ｏ
が導出されている。これら引き出し電極５゜〜７ｏのう
ち、前記両分割電極２゜、３ｏから導出された引き出し
電極５゜、６゜は、それぞれ基板１゜の一方の主表面の
左右両端部に配置され、また、共通電極４゜から導出さ
れた引き出し電極７゜は、基板１゜の他方の主表面の左
右中央に配置されている。

このような従来の圧電共振子は、フィルタとして使用す
る場合、共通電極４゜を接地側とし、この共通電極４゜
と分割電極の一方２゜とに入力信号を加え、分割電極の
他方３゜と共通電極４゜とから出力を取るようにしてい
た。

この場合、フィルタの特性インピーダンスとマツチング
させるにめに、圧電共振子への入力抵抗Ｒｉｎと出力抵
抗Ｒｏｕｔとを同抵抗値（Ｒｉｎ＝　Ｒｏｕｔ）にする
必要があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、上記のような圧電共振子をフィルタとして使
う場合、２種類の損失が生じることが知られている。一
つは回路ロスと呼ばれる損失であり、もう一つはセラミ
ックフィルタの挿入損失と呼ばれる損失である。

前記回路ロスＱｃは、入力抵抗をＲｉｎ、出力抵抗をＲ
Ｏｕｔとすると、 Ｑｃ＝　２０　ｘ　ｌｏｇ（Ｅ　ｏｕｔ／　Ｅ　１ｎ）
＝２０Ｘ］ｏｇ（Ｒｏｕｔ／（Ｒｔｎ＋Ｒｏｕｔ））　
　・・−（イ）であり、従来は入力抵抗Ｒｉｎと出力抵
抗Ｒｏｕｔとは同一であるから、 Ｑｃ＝　２０　ｘ＋ｏｇ（１／２）　　　　　　　　・
・・・・・・・・（ロ）となり、回路ロスρＣはほぼ一
６ｄＢになる。

また、前記挿入損失Ｑ１は、圧電共振子内で生じる電気
機械変換ロスとも呼ばれ、従来の圧電共振子では通常２
〜３ｄＢある。

従って、従来の圧電共振子では合計８〜９ｄＢの損失が
生じることになる。この損失を補正増幅するために、従
来では出力側、即ち、圧電共振子の後段に増幅器が設け
られるのが通例である。この増幅回路は、通常、１個の
トランジスタと５本の抵抗で構成される。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み、圧電共振子の後段
に増幅器を設けずに済み、部品コストおよびび基板面積
を節約できるようにした３端子型圧電共振子の提供を目
的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記の目的を達成するために、圧電基板を備
え、この圧電基板の一方の主表面に一対の分割電極を形
成し、圧電基板の他方の主表面に前記一対の分割電極と
圧電基板の厚み方向に対向する対向電極を形成し、該対
向電極と前記分割電極の一方とに入力信号を加え、両分
割電極から出力を取るようにしたものである。

〈作用〉 上記の構成によれば、入力信号が加わる対向電極と一方
の分割電極とは圧電基板の厚み方向に対向しているから
、容量が大きく、これに対して、出力を取る両分割電極
は、基板の一方の主表面上に位置するから、容量が小さ
い。したがって、入力側のインピーダンスに比べて、出
力側のインピーダンスが大きくなり、特性インピーダン
スとマツチングさせるｔこめの入出力抵抗値を設定する
際、出力抵抗に対して入力抵抗の抵抗値が小さくなり、
回路損失が低下する。また、電気機械変換ロスも少なく
なる。

〈実施例〉 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本発明の一実施例に係る３端子型圧電共振子
の要部の平面図、第２図は完成図であり、第３図は減衰
特性図である。この実施例に係る３端子型圧電共振子は
、エネルギー閉じ込め型２重モード共振子であって、主
にテレビジョン受像機に組み込まれて音声中間周波増幅
回路用フィルタとして作用するものである。

この圧電共振子は、矩形平板状の圧電基板１を有する。

この圧電基板ｌはチタン酸ジルコン酸鉛系のセラミック
材からなる。この圧電基板１の一方の主表面には、一対
の分割電極３，４が形成されている。一対の分割電極３
，４は、内側に位置する円形の分割電極４と、この円形
の分割電極４を取り囲む円弧状の分割電極３とからなる
。また、前記圧電基板ｌの他方の主表面には、前記一対
の分割電極３．４に圧電基板ｌの厚み方向で対向する対
向電極２が形成され、この対向電極２と一対の分割電極
３．４とで振動電極部が構成される。

振動電極部を構成する各電極２〜４からはリード部５．
６．７を介して各引き出し電極８．９．１０が圧電基板
ｌの一端側に臨むように導出されている。対向電極２か
ら導出された引き出し電極８は、入力用電極であって、
圧電基板１の他方の主表面の左側端部に配置される。円
弧状の分割電極３から導出された引き出し電極９は、出
力用電極であって、圧電基板１の一方の主表面の左側端
部に配置される。また、円形の分割電極４から導出され
た引き出し電極１０は、接地電極であって、前記一方の
主表面の中央部に配置されている。これら各引き出し電
極８〜１０には、それぞれ対応するリード端子１１．ｉ
２，１３が接続される。前記の圧電基板ｌ、振動電極部
を構成する電極２〜４、リード部５〜７および各引き出
し電極８〜ＩＯを第２図に示すように絶縁材料１４でコ
ーティングして３端子を圧電共振子が完成される。

前述のようにして得た３端子型圧電共振子において、人
力信号が加わる対向電極２と、接地側の円形の分割電極
４とは、圧電基板ｌの厚み方向に対向しているから、入
力側の容量が大きく、これに対して、出力を取る円弧状
の分割電極３と、接地側の円形の分割電極４とは、圧電
基板ｌの一方の主表面上に位置するから、出力側の容量
が小さい。試作例では、入力容量は１０４ＰＦと大きく
、出力容量は３６ＰＦと小さくなった。これで、入力イ
ンビーダンスは約３００Ω、出力インピーダンスは約２
゜２にΩとなった。

この上うな３端子型圧電共振子を第５図に示すような回
路に組み込み、入力抵抗Ｒｉｎの抵抗値を３３０Ωとし
、出力抵抗Ｒｏｕｔの抵抗値を２にΩにして、その出力
特性を求めたところ、第３図に示すような出力特性が得
られた。なお、第３図には出力特性１５〜６．５ＭＨｚ
の広い周波数域について示す特性線（スケール２）と、
その中の特に３，５〜４．５Ｍｔ（２の狭い周波数域に
ついて拡大して示す特性線（スケールｌ）が示されてい
る。

このときの回路損失（ｌｃは、 Ｑｃ＝　２０ｘ　１ｏｇ（１００／（３３０＋　１００
０））　　　・・・・・・（ハ）であり、約−２，５ｄ
Ｂとなる。

また、電気機械変換ロス１２ｉも約０．２ｄＢと小さく
することができた。

したがって、前記回路損失Ｑｃと挿入損失ｇｉの合計が
僅か２．７ｄＢとなり、後段に増幅回路を必要としなく
なった。この増幅回路は通常、１側のトランジスタと５
本の抵抗で構成されているので、これらの回路素子の材
料コストを節約できるうえ、この増幅回路を装着する基
板面積を省略できるようになった。

なお、前記の実施例においては、一方の分割電極を円形
に、また他方の分割電極を円弧状に形成しているが、分
割電極の形状はこれに制限されず、たとえば矩形等の多
角形状に形成してもよい。

また、前記実施例では一対の分割電極を非対称の形に形
成したが、一対の分割電極は、同形同大の対称形に形成
してもよい。

〈発明の効果〉 上述のように、本発明に係る圧電共振子は、入力側のイ
ンピーダンスを小さく、出力側のインピーダンスを大き
くでき、その結果、回路損失を小さくできるとともに、
電気機械変換ロスも少なくてきる。その結果、後段に増
幅回路を設けずに済み、その部品コスト、組み立てコス
トを不要にしてコストの低減を図り、かつ基板面積を縮
小して回路全体の小型化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る圧電共振子の要部の平
面図、第２図は圧電共振子の完成図、第３図はその減衰
特性図、第４図は従来の圧電共振Ｉ・・・圧電基板、２
・・・対向電極、３゛、４・・・分割電極。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電基板を備え、この圧電基板の一方の主表面に
   一対の分割電極を形成し、圧電基板の他方の主表面に前
   記一対の分割電極と圧電基板の厚み方向に対向する対向
   電極を形成し、該対向電極と前記分割電極の一方とに入
   力信号を加え、両分割電極から出力を取るようにしたこ
   とを特徴とする３端子型圧電共振子。
2. （２）一対の分割電極は、一方の分割電極を他方の分割
   電極が取り囲む形に形成されている特許請求の範囲第１
   項記載の３端子型圧電共振子。