JPS6258172B2 - - Google Patents
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- JPS6258172B2 JPS6258172B2 JP7444479A JP7444479A JPS6258172B2 JP S6258172 B2 JPS6258172 B2 JP S6258172B2 JP 7444479 A JP7444479 A JP 7444479A JP 7444479 A JP7444479 A JP 7444479A JP S6258172 B2 JPS6258172 B2 JP S6258172B2
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- piezoelectric ceramic
- ceramic filter
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧電セラミツクフイルタ素子の周波数
応答調整方法に関し、特にエネルギー閉じ込め形
圧電セラミツクフイルタ素子の阻止域特性を交流
電圧の印加により容易に変化させ特性の向上をは
かる方法を提供するものである。
応答調整方法に関し、特にエネルギー閉じ込め形
圧電セラミツクフイルタ素子の阻止域特性を交流
電圧の印加により容易に変化させ特性の向上をは
かる方法を提供するものである。
圧電セラミツクフイルタ素子は、同調用電子部
品としてラジオ、テレビなどの民生機器に導入さ
れ、回路の無調整化とその小型化に寄与してい
る。一方、民生機器の高性能化への指向が高まる
中で、それらを構成する電子部品に対する要求も
厳しくなつてきている。圧電セラミツクフイルタ
素子についてもその例外でなく、周波数精度なら
びに特性の向上が強く望まれている。しかしなが
ら、圧電セラミツク材料は水晶のような単結晶材
料と比較して、多結晶材料であることから、量産
時の特性変動が避けられないこと、および経済性
を重視したフイルタ素子の製造工程を考慮する
と、この要求を実現することは容易なものではな
い。これらのことから簡便で、かつ経済的な圧電
セラミツクフイルタ素子の周波数応答調整方法の
確立が重要な課題となつてきている。
品としてラジオ、テレビなどの民生機器に導入さ
れ、回路の無調整化とその小型化に寄与してい
る。一方、民生機器の高性能化への指向が高まる
中で、それらを構成する電子部品に対する要求も
厳しくなつてきている。圧電セラミツクフイルタ
素子についてもその例外でなく、周波数精度なら
びに特性の向上が強く望まれている。しかしなが
ら、圧電セラミツク材料は水晶のような単結晶材
料と比較して、多結晶材料であることから、量産
時の特性変動が避けられないこと、および経済性
を重視したフイルタ素子の製造工程を考慮する
と、この要求を実現することは容易なものではな
い。これらのことから簡便で、かつ経済的な圧電
セラミツクフイルタ素子の周波数応答調整方法の
確立が重要な課題となつてきている。
従来の周波数応答調整方法としては、(1)コイル
やコンデンサなどの部品を外部に付加する方法、
(2)直流電圧を分極量が増加あるいは減少する方向
に印加する方法等があるが、前者では部品点数の
増加による大型化、経済性の点で問題があり、又
後者については分極方向を予め検知し、分極方向
と同一方向もしくは逆方向に直流電圧を統一して
印加する必要があり、操作が複雑なものとなる等
の問題があつた。
やコンデンサなどの部品を外部に付加する方法、
(2)直流電圧を分極量が増加あるいは減少する方向
に印加する方法等があるが、前者では部品点数の
増加による大型化、経済性の点で問題があり、又
後者については分極方向を予め検知し、分極方向
と同一方向もしくは逆方向に直流電圧を統一して
印加する必要があり、操作が複雑なものとなる等
の問題があつた。
本発明は上記のような従来の問題点を解決した
もので、以下、実施例として示した図面に従つて
その構成を説明する。
もので、以下、実施例として示した図面に従つて
その構成を説明する。
第１図、第２図において、１はすでに厚さ方向
に分極処理を施した厚み振動をする圧電セラミツ
ク基板、２，３は圧電セラミツク基板１の表面に
設けた入力および出力の分割電極、４は圧電セラ
ミツク基板１の裏面に設けた共通電極である。こ
れらの電極の寸法、形状はエネルギー閉じ込め理
論により設計される。５は交流電源で、その出力
端子は圧電セラミツク基板１の表面に設けられた
入出力分割電極２，３に電気的に接続され、圧電
セラミツク基板６の分極方向に対して直交方向と
なるように交流電圧が印加される。電極２，３お
よび４は金、銀あるいは銅などの金属導体からな
り、化学メツキ法や蒸着法などの適当な手段によ
つて圧電セラミツク基板１の表裏面の所定の部分
に形成される。交流電源５の周波数は任意でよい
が、商用電源の60Hzあるいは50Hzを利用するのが
便宜上好ましい。
に分極処理を施した厚み振動をする圧電セラミツ
ク基板、２，３は圧電セラミツク基板１の表面に
設けた入力および出力の分割電極、４は圧電セラ
ミツク基板１の裏面に設けた共通電極である。こ
れらの電極の寸法、形状はエネルギー閉じ込め理
論により設計される。５は交流電源で、その出力
端子は圧電セラミツク基板１の表面に設けられた
入出力分割電極２，３に電気的に接続され、圧電
セラミツク基板６の分極方向に対して直交方向と
なるように交流電圧が印加される。電極２，３お
よび４は金、銀あるいは銅などの金属導体からな
り、化学メツキ法や蒸着法などの適当な手段によ
つて圧電セラミツク基板１の表裏面の所定の部分
に形成される。交流電源５の周波数は任意でよい
が、商用電源の60Hzあるいは50Hzを利用するのが
便宜上好ましい。
分極方向に対して直交方向となるよう入出力分
割電極２，３を介して圧電セラミツク基板１に交
流電圧を印加すると、分極方向と同一方向もしく
は逆方向の極性の電圧が半サイクルごとに印加さ
れ、分極の度合が増減される結果、圧電セラミツ
クフイルタを構成する共振子の共振周波数および
反共振周波数が変化し、周波数応答が調整され
る。エネルギー閉じ込め形圧電セラミツクフイル
タでは部分電極になつているので、交流電圧を空
気中で印加しても沿面放電による破壊、リークな
どが生ぜず、分極時のような絶縁オイル中で電圧
を印加する必要はない。
割電極２，３を介して圧電セラミツク基板１に交
流電圧を印加すると、分極方向と同一方向もしく
は逆方向の極性の電圧が半サイクルごとに印加さ
れ、分極の度合が増減される結果、圧電セラミツ
クフイルタを構成する共振子の共振周波数および
反共振周波数が変化し、周波数応答が調整され
る。エネルギー閉じ込め形圧電セラミツクフイル
タでは部分電極になつているので、交流電圧を空
気中で印加しても沿面放電による破壊、リークな
どが生ぜず、分極時のような絶縁オイル中で電圧
を印加する必要はない。
圧電セラミツク材料〔Pb（Mg1/3Nb2/3）O3
−PbTiO3−PbZrO3〕を用い、その焼結体を厚さ
が0.05mm、輪郭寸法が１mmの正方形基板に加工し
た。この正方形基板は160℃の絶縁オイル中にお
いて厚さ方向に5KV／mmの直流電圧で30分間分極
されている。この正方形基板の裏面の中央部に金
を用い、蒸着法により共通電極（0.19×0.19mm2）
を形成した。そして相対する表面については同様
の金属、同様の方法によりギヤツプ：６（0.03
mm）を介して一対の入出力電極（0.19×0.08mm2）
を形成した。このようにして構成したエネルギー
閉じ込め形圧電セラミツクフイルタに対して、分
極方向に対して直交方向となるよう入出力電極間
に交流電圧を印加した。この場合の印加電圧に対
する阻止域特性の変化を第３図に示す。図におい
て、実線Ａは保証減衰量の変化を示し、破線Ｂは
高域減衰極減衰量の変化を示すものである。横軸
の印加電圧は実効値を用いた。第３図から明らか
なように、保証減衰量および高域減衰極減衰量は
ともに印加した交流電圧の値を大きくすると、変
化量は増加していく。この関係は各種の圧電セラ
ミツク材料に対する実験結果でも同一の傾向を示
した。
−PbTiO3−PbZrO3〕を用い、その焼結体を厚さ
が0.05mm、輪郭寸法が１mmの正方形基板に加工し
た。この正方形基板は160℃の絶縁オイル中にお
いて厚さ方向に5KV／mmの直流電圧で30分間分極
されている。この正方形基板の裏面の中央部に金
を用い、蒸着法により共通電極（0.19×0.19mm2）
を形成した。そして相対する表面については同様
の金属、同様の方法によりギヤツプ：６（0.03
mm）を介して一対の入出力電極（0.19×0.08mm2）
を形成した。このようにして構成したエネルギー
閉じ込め形圧電セラミツクフイルタに対して、分
極方向に対して直交方向となるよう入出力電極間
に交流電圧を印加した。この場合の印加電圧に対
する阻止域特性の変化を第３図に示す。図におい
て、実線Ａは保証減衰量の変化を示し、破線Ｂは
高域減衰極減衰量の変化を示すものである。横軸
の印加電圧は実効値を用いた。第３図から明らか
なように、保証減衰量および高域減衰極減衰量は
ともに印加した交流電圧の値を大きくすると、変
化量は増加していく。この関係は各種の圧電セラ
ミツク材料に対する実験結果でも同一の傾向を示
した。
上記のように本発明によると、圧電セラミツク
の阻止域特性は交流電界の印加により容易に調整
改善ができた。また、前記周波数応答調整時にお
いて、熱雰囲気内で処理した場合の阻止域特性の
変化を第４図に示す。図において特性は印加時間
を変数とし、各雰囲気温度に対する保証減衰量の
変化を示し、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆで示される変化曲線
は、各各20℃，50℃，100℃，150℃の雰囲気温度
における特性変化率を示したものである。第４図
から明らかなように、雰囲気温度の上昇にしたが
つて特性変化率が増加し、改善する傾向が認めら
れる。これは、すなわち熱雰囲気内で処理すれ
ば、短時間に効果が得られることを意味する。熱
雰囲気内で処理する場合において、分極温度を超
えると改善効果を失い、逆にフイルタ特性の劣
化、特に通過帯域内における波形歪みの発生やリ
ツプルの増加が始まることが実験的に確認され
た。
の阻止域特性は交流電界の印加により容易に調整
改善ができた。また、前記周波数応答調整時にお
いて、熱雰囲気内で処理した場合の阻止域特性の
変化を第４図に示す。図において特性は印加時間
を変数とし、各雰囲気温度に対する保証減衰量の
変化を示し、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆで示される変化曲線
は、各各20℃，50℃，100℃，150℃の雰囲気温度
における特性変化率を示したものである。第４図
から明らかなように、雰囲気温度の上昇にしたが
つて特性変化率が増加し、改善する傾向が認めら
れる。これは、すなわち熱雰囲気内で処理すれ
ば、短時間に効果が得られることを意味する。熱
雰囲気内で処理する場合において、分極温度を超
えると改善効果を失い、逆にフイルタ特性の劣
化、特に通過帯域内における波形歪みの発生やリ
ツプルの増加が始まることが実験的に確認され
た。
なお、本発明の一実施例では一区間型の圧電セ
ラミツクフイルタについてだけ述べたが、２ケ以
上の圧電セラミツクフイルタを多段接続した多圧
間型セラミツクフイルタについても適用可能であ
る。このように本発明の方法により圧電セラミツ
クフイルタの阻止域特性をはじめとする周波数応
答特性を任意に調整でき、特性の改善がはかれる
とともに、特性のバラツキの少い圧電セラミツク
フイルタを製造できることから、生産上、極めて
有効な方法を提供したものである。
ラミツクフイルタについてだけ述べたが、２ケ以
上の圧電セラミツクフイルタを多段接続した多圧
間型セラミツクフイルタについても適用可能であ
る。このように本発明の方法により圧電セラミツ
クフイルタの阻止域特性をはじめとする周波数応
答特性を任意に調整でき、特性の改善がはかれる
とともに、特性のバラツキの少い圧電セラミツク
フイルタを製造できることから、生産上、極めて
有効な方法を提供したものである。
第１図、第２図は本発明の一実施例を示す圧電
セラミツク基板の正面図と断面図、第３図は印加
電圧と特性変化率との関係図、第４図は各雰囲気
温度に対する特性変化率を示す関係図。
セラミツク基板の正面図と断面図、第３図は印加
電圧と特性変化率との関係図、第４図は各雰囲気
温度に対する特性変化率を示す関係図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ すでに分極処理を施した厚み振動をするエネ
ルギー閉じ込め形圧電セラミツクフイルタ素子に
おいて、分極方向に対して直交方向となるように
入出力分割電極間に交流電圧を印加し、阻止域に
おける周波数応答を変化させることを特徴とする
圧電セラミツクフイルタ素子の周波数応答調整方
法。 ２ 交流電圧として商用電源を用いた特許請求の
範囲第１項記載の圧電セラミツクフイルタ素子の
周波数応答調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7444479A JPS55166320A (en) | 1979-06-12 | 1979-06-12 | Frequency response adjusting method for piezo-electric ceramic filter element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7444479A JPS55166320A (en) | 1979-06-12 | 1979-06-12 | Frequency response adjusting method for piezo-electric ceramic filter element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55166320A JPS55166320A (en) | 1980-12-25 |
| JPS6258172B2 true JPS6258172B2 (ja) | 1987-12-04 |
Family
ID=13547401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7444479A Granted JPS55166320A (en) | 1979-06-12 | 1979-06-12 | Frequency response adjusting method for piezo-electric ceramic filter element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55166320A (ja) |
-
1979
- 1979-06-12 JP JP7444479A patent/JPS55166320A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55166320A (en) | 1980-12-25 |
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