PL112388B1 - Electric generator of elastic surface waves - Google Patents

Electric generator of elastic surface waves Download PDF

Info

Publication number
PL112388B1
PL112388B1 PL1977199504A PL19950477A PL112388B1 PL 112388 B1 PL112388 B1 PL 112388B1 PL 1977199504 A PL1977199504 A PL 1977199504A PL 19950477 A PL19950477 A PL 19950477A PL 112388 B1 PL112388 B1 PL 112388B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
transducers
generator
teeth
wave propagation
transducer
Prior art date
Application number
PL1977199504A
Other languages
English (en)
Other versions
PL199504A1 (pl
Inventor
Pierre Hartemann
Original Assignee
Thomson Csf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Csf filed Critical Thomson Csf
Publication of PL199504A1 publication Critical patent/PL199504A1/pl
Publication of PL112388B1 publication Critical patent/PL112388B1/pl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H03H9/02551Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of quartz substrates
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H03B5/326Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator the resonator being an acoustic wave device, e.g. SAW or BAW device
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02913Measures for shielding against electromagnetic fields

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest generator elektryczny sprezystych fal po¬ wierzchniowych, który zawiera trójnik lub czwór- nik czynny, przylaczony do petli sprzezenia zwrot¬ nego, utworzonej przez uklad transmisyjny fal 5 sprezystych powierzchniowych. Czestotliwosc drgan jest okreslona przez petle sprzezenia zwrotnego, wykorzystywana jako waskopasmowy filtr pasmo- woprzepustowy. Dla wytwarzania napiecia, pozba¬ wionego znieksztalcen i którego czestotliwosc jest 10 szczególnie stabilna, konieczne jest uwzglednienie przebiegu funkcji przenoszenia petli sprzezenia .zwrotnego, wlasciwosci osrodka rozchodzenia sie fal sprezystych powierzchniowych, sposobu pobie¬ rania energii elektrycznej, odbic i niepozadanych 15 efektów wlasciwych dla sprzezenia elektrostatycz¬ nego lub promieniowania poprzez fale objetoscio¬ we.Stan techniki. Znane sa z artykulu Crabba i in, opublikowanego w Revue GB Electronics Letters, 20 tom 9, nr 10 z 17 maja 1973 r. str. 195—197, ge¬ neratory akustycznych fal powierzchniowych.Przedstawione sa rózne aspekty konstrukcji i wlas¬ nosci generatorów akustycznych fal powierzchnio¬ wych, uwzgledniajac dwa ulepszone rozwiazania 25 problemu wyboru stanu pracy i zdolnosci modu¬ lacji w szerokim zakresie czestotliwosci. Znane jest, ze krysztaly kwarcu o duzym wspólczynniku Q moga byc stosowane do stabilizacji ukladów generatora. Znany jest prosty, sterowany kwar- 39 2 cem generator, który zawiera linie opózniajaca z wyjsciowym sprzezeniem zwrotnym do wyjscia, poprzez wzmacniacz o duzym wzmocnieniu. Naj- powszechniej stosowanym cieciem jest ciecie AT, które utrzymuje wysoce stabilny temperaturowo, liniowy przebieg fali. Jezeli wymagana jest zdol¬ nosc modulacji czestotliwosci, moze on wspólpra¬ cowac z elementami ukladu przesuwajacego faze w ukladzie wzmacniacza. Moze byc zastosowany zespól przetwornika do optymalizacji stabilnosci czestotliwosci dla wymaganej glebokosci modula¬ cji.Znany jest generator elektrycznych sprezystych fal powierzchniowych, który zawiera przetworniki elektromechaniczne w postaci elektrod o miedzy- palczastej strukturze grzebieniowej. Znane sa ge¬ neratory sprezystych fal powierzchniowych, w któ¬ rych znajduje zastosowanie prosta zamiana energii drgan miedzy dwoma przetwornikami grzebienio¬ wymi, jednak jakosc uzyskiwanych przebiegów i stalosc czestotliwosci pozostawiaja wiele do zy¬ czenia. Generator elektryczny sprezystych fal po¬ wierzchniowych zawiera uklad wzmacniajacy, wy¬ posazony w petle sprzezenia zwrotnego, utworzo¬ na przez przetworniki pierwszy i drugi o miedzy- palczastej strukturze grzebieniowej, usytuowane na powierzchni podloza piezoelektrycznego. Energia elektryczna jest odbierana na zaciskach trzeciego przetwornika o miedzypalczastej strukturze grze¬ bieniowe!, wykonanego na tej powierzchni w taki 112 388112 388 sposób, aby odbierana byla pewna czesc energii drgan wytwarzanych przez drugi przetwornik.Miedzypalczaste struktury grzebieniowe, stano¬ wiace przetworniki pierwszy i drugi maja zeby wykonane w taki sposób, ze utworzone sa odpo¬ wiednie zestawy elementarnych zródel promieniu¬ jacych, odleglosci imiedzy którymi sa odpowiednio kj i k2 razy wieksze od dlugosci fali dostarczaja¬ cej energie drgan, przy czym kx i ka sa liczbami naturalnymi calkowitymi.Znane sa z opisu patentowego Stanów Zjedno¬ czonych nr 3 886 484 przyrzady do dostarczania akustycznych fal powierzchniowych, majace ulep¬ szone wlasnosci temperaturowe. Przyrzad taki za¬ wiera podloze z materialu piezoelektrycznego, posiadajace wiele obszarów powierzchniowych a róznych orientacjach krystalograficznych. Co naj¬ mniej jeden przetwornik nadawczy jest umieszczo¬ ny na jednym z- obszarów powierzchniowych, w celu nadawania akustycznej fali powierzchnio¬ wej, odbieranej przez co najmniej jeden przetwor¬ nik odbiorczy umieszczony na innym sposród ob¬ szarów powierzchniowych i lezacy w okreslonej odleglosci od przetwornika nadawczego. Przyrzad zawiera tez elementy sprzegajace, dolaczone do przetworników nadawczych i odbiorczych, w celu* skierowania akustycznej fali powierzchniowej z jednego z obszarów powierzchniowych do dru¬ giego z obszarów powierzchniowych.Znany jest równiez z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 3 979 697 generator przebiegu piloksztaltnego o modulowanej czestotliwosci, za¬ wierajacy wzmacniacz z ukladem dodatniego sprzezenia zwrotnego, przyrzad dostarczajacy aku¬ styczna fale powierzchniowa oraz dodatkowe ele¬ menty. Przyrzad dostarczajacy akustyczna fale po¬ wierzchniowa zawiera podloze piezoelektryczne i dwa zamocowane do podloza zestawy o struktu¬ rze miedzypalczastej, pomiedzy którymi jest usy¬ tuowany element wlaczany do obwodu sprzezenia zwrotnego. Przyrzad ten spelnia funkcje elementu okreslajacego czestotliwosc dla generatora. Dodat¬ kowe elementy zapewniaja gradient pola elektrycz¬ nego w podlozu w zasadzie równolegly do kierun¬ ku rozchodzenia sie fali akustycznej, skutkiem czego zmienia sie skuteczna dlugosc podloza i w wyniku czestotliwosc oscylacji Znane jest z opisu patentowego polskiego nr 91113 generator ze sprzezeniem zwrotnym, zawie¬ rajacy petle generacyjna, w której znajduje sie wzmacniacz i linia opózniajaca pracujaca z wyko¬ rzystaniem fali powierzchniowej, majaca przetwor¬ nik wejsciowy polaczony z wzmacniaczem od stro¬ ny wyjscia tego wzmacniacza i przetwornik wyj¬ sciowy podlaczony do wzmacniacza od strony wej¬ scia. Linia opózniajaca z fala powierzchniowa zawiera ,element z materialu piezoelektrycznego do przenoszenia powierzchniowych fal akustycznych.Pierwszy przetwornik jest polaczony z powierzch¬ nia elementu piezoelektrycznego dla wprowadzania do niego fal powierzchniowych, natomiast drugi przetwornik jest podlaczony do powierzchni ele¬ mentu piezoelektrycznego i oddzielony od pierw¬ szego przetwornika, w celu odpowiadania na wpro- 30 wadzane fale. Pierwszy przetwornik i drugi prze¬ twornik maja posrodku pomiedzy soba Wstepnie dobrana, swobodna przestrzen oraz X góry zalozo¬ na ilosc elektrod do wytwarzania sygnalu dodat- 5 niego sprzezenia zwrotnego o pozadanej charakte¬ rystyce fazowej i amplitudzie proporcjonalnej do nachylenia fazowego. Sygnaly te sa wysylane do wzmacniacza dla wytwarzania oscylacji o pozada¬ nej czestotliwosci, bez skokowych zmian, dla wy- 10 tworzenia generatora o jakosci posredniej pomie¬ dzy generatorem typu I&C i generatorem krysta¬ licznym i odznaczajacego sie czestotliwoscia o dobrej stabilnosci w zalozonym zakresie tempe¬ ratur. * 15 Istota wynalazku. Wedlug wynalazku zestawy elementarnych zródel promieniujacych sa oddalone od siebie na taka odleglosc, ze wspólczynniki kx i k2 sa równe liczbom piec i siedem, przy czym korzystnie kazde elementarne zródlo promieniujace 20 zawiera srodkowy, prostoliniowy, przewodzacy elektrycznie zab otoczony przez dwa inne, ze¬ wnetrzne, prostoliniowe, przewodzace elektrycznie zeby, tworzace strukture grzebieniowa, w której zeby utworzone przez elementarne zródla promie- 25 niujace sa dolaczone do grzbietów w postaci pas¬ ków przewodzacych, lezacych symetrycznie z dwóch stron, równolegle do osi rozchodzenia sie fal. Paski przewodzace sa dolaczone do masy ge¬ neratora, a przetworniki pierwszy i drugi sa od- sprzezone elektrostatycznie za pomoca paska prze¬ wodzacego dolaczonego do masy generatora, do której sa równiez dolaczone zeby krancowe, lezace w poblizu paska przewodzacego.Wedlug wynalazku przetworniki pierwszy i dru¬ gi, zawierajace zestawy elementarnych zródel pror mieniujacych sa umieszczone na podlozu w postaci plytki kwarcu o cieciu Y.Powierzchnie rozchodze¬ nia sie fal stanowi jedna powierzchnia glówna ^ plytki, a kierunek rozchodzenia sie fal tworzy z osia kwarcu kat zasadniczo równy 33°.W innym wykonaniu wynalazku przetworniki pierwszy i drugi, zawierajace zestawy elementar¬ nych zródel promieniujacych, sa umieszczone na 45 podlozu w postaci plytki kwarcu o cieciu Y. Jedna powierzchnia glówna plytki jest modyfikowana powierzchniowo przez implantacje jonów i stano¬ wi powierzchnie rozchodzenia sie fal, a kierunek rozchodzenia sie fal jest dobrany dla uzyskania 50 jak najmniejszej pierwszej pochodnej przyrostu temperaturowego czestotliwosci drgan.Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysun¬ ku, na którym fig. 1 przedstawia generator wedlug 66 wynalazku, fig. 2 — charakterystyki czestotliwo¬ sciowe przetworników i fig. 3 — krzywe przyrostu czestotliwosci w funkcji temperatury.Przyklad wykonania wynalazku. Fig. 1 przed¬ stawia generator sprezystych fal powierzchnio- eo wyeh, zawierajacy elektryczny uklad wzmacniaja¬ cy 16, którego zaciski wyjsciowe i wejsciowe sa polaczone ze soba poprzez petle sprzezenia zwrot¬ nego, przenoszaca selektywnie sygnal podtrzymy¬ wania drgan o okreslonej czestotliwosci f0. Dla 65 utworzenia petli sprzezenia zwrotnego mozna na112 388 przyklad wyciac plytke 1 z krysztalu piezoelek¬ trycznego o osiach krystalograficznych XYZ. Na powierzchni 2 plytki 1 sa wykonane dwa prze¬ tworniki elektromechaniczne, przetwarzajace spre¬ zyste fale powierzchniowe, które rozchodza sie wzdluz osi AA. Pierwszy przetwornik elektrome¬ chaniczny jest utworzony przez osadzenie materia¬ lu elektrycznie przewodzacego w ksztalcie miedzy- palceastej struktury dwugrzebieniowej. W grzebie¬ niach tych grzbiety stanowia paski przewodzace 3 i 4, a zeby stanowia prostoliniowe katody 5 i 6.Zgodnie ze znanym rozwiazaniem ogólnym, kato¬ dy 5 i 6 tworza uklad elementów promieniujacych fale wzdluz kierunku AA, a odleglosc tych ele¬ mentów jest równa cwiartce dlugosci fali ft0 pro¬ mieniowanych fal powierzchniowych. Dlugosc fali Q Xo jest wyrazana klasycznym wzorem X0 = -~* gdzie c jest predkoscia rozchodzenia sie sprezy¬ stych fal powierzchniowych w kierunku AA, który tworzy kat 0 z osia X. Drugi przetwornik elektro¬ mechaniczny posiada analogiczna, miedzypalczasta strukture dwugrzebieniowa, w której grzbiety sta¬ nowia paski przewodzace 10 i 11, a zeby stanowia prostoliniowe i równolegle katody 8 i 9. Miedzy przetwornikami elektromechanicznymi, pierwszym X drugim, jest umieszczony ekran elektrostatyczny w postaci paska przewodzacego 7, dolaczonego do masy elektrycznego ukladu wzmacniajacego 16.W polaczeniu z ukladem wzmacniajacym, gene¬ rator z fig. 1 moze generowac sprezyste fale po¬ wierzchniowe w zakresie czestotliwosci akustycz¬ nych, pozostaje jednak do wskazania sposób od¬ bierania energii drgan. Dostarczany przez genera¬ tor z fig. 1 sygnal elektryczny S nie jest odbiera¬ ny z zacisków wyjsciowych elektrycznego ukladu wzmacniajacego 16, poniewaz doprowadzenie la¬ dunku elektrycznego do tych zacisków mogloby miec niekorzystny wplyw na stalosc czestotliwosci generatora. Poza tym, ksztalt przebiegu pojawia¬ jacego sie na.zaciskach wyjsciowych elektrycznego ukladu wzmacniajacego jest zaklócony przez skla¬ dowe harmoniczne. W zwiazku z tym, wedlug wy¬ nalazku zostalo zastosowane odprowadzanie ener¬ gii drgan za pomoca ukladu przetwornikowego ó miedzypalczastej strukturze grzebieniowej, wy¬ konanego na przedluzeniu obu przetworników o strukturze grzebieniowej, stanowiacych czesc petli sprzezenia zwrotnego.Jak to przedstawiono na fig. 1, uklad przetwor¬ nika elektromechanicznego zabiera przykladowo dwa usytuowane miedzyzebowo grzebienie z grzbietami 14 i 15, które posiadaja prostoliniowe zeby 12 i 13 ustawione prostopadle do osi AA roz¬ chodzenia sie fal. Wedlug zalecanego wykonania, elementy 8, 9, 10, 11 sa usytuowane pomiedzy ele¬ mentami 3, 4, 5, 6 oraz 12, 13, 14, 15. Stosowanie ukladu przetwornikowego na zewnatrz petli za¬ pewniajacej podtrzymywanie drgan umozliwia nie tylko stabilizacje czestotliwosci i lepsza jakosc dostarczanego przebiegu, lecz równiez uzyskanie jak najlepszego dopasowania impedancji. Uklad przetwornikowy dostarczajacy sygnal elektryczny S moze stanowic przedmiot montazu swobodnego i umozliwic wykonywanie zebów polaczonych rów¬ nolegle, szeregowo lub szeregowo-równolegle.Poza tym, kazdy z zebów tworzacych ten uklad przetwornikowy moze byc przepolowiony, odstep 5 moze wynosic X bic fal sprezystych powierzchniowych przy napo¬ tykaniu zebów przewodzacych. Na zakonczenie opisu ogólnej budowy ukladu z fig. 1 nalezy za¬ uwazyc, ze odbicie sprezystych fal powierzchnio- 10 wych na koncach plytki 1 moga byc pomijalne dzieki zastosowaniu elementów absorbcyjnych na powierzchni 2, badz dzieki wykonaniu za pomoca piaskowania brzegów rozpraszajacych, badz przez sciecie konców plytki ukosnie w stosunku do osi J5 AA. Dla unikniecia sygnalów zaklócajacych, po¬ wstajacych w wyniku rozprzestrzeniania fal obje¬ tosciowych, korzystne jest przeprowadzenie pias¬ kowania powierzchni podstawy plytki 1, przeciw¬ leglej do powierzchni 2. 20 Odnosnie petli sprzezenia zwrotnego, korzystne jest zastosowanie jak najmniejszego opóznienia przenoszenia, co prowadzi do jak najblizszego usta¬ wienia stanowiacych ja przetworników o miedzy¬ palczastej strukturze grzebieniowej. Wskutek tego as istnieje tendencja do zwiekszania sprzezenia elek¬ trostatycznego miedzy przetwornikiem zlozonym z elementów 3, 4, 5, 6 i przetwornikiem zlozonym z elementów 8, 9, 10, 11. W celu unikniecia powyz¬ szej wady istnieje kilka srodków zaradczych. Na 30 przyklad, miedzy przetwornikami zostaje umie¬ szczony pasek przewodzacy 7 dolaczony do masy M, w celu zmniejszenia pojemnosci miedzy grze¬ bieniami przewodzacymi, usytuowanymi po oba stronach tego ekranu elektrostatycznego. Najbar- 35 dziej zblizone do paska 7 zeby 5 i 8 sa równiez polaczone z masa M, jak tez odpowiednie grzbie¬ ty 4 i 11, które nie znajduja sie na swych wza¬ jemnych przedluzeniach.Dla zmniejszenia sprzezenia elektrostatycznego 40 mozna tez zmniejszyc ilosc zebów przetworników, bez takiego samego zmniejszenia selektywnosci, petli sprzezenia zwrotnego. Sposób ten jest przed¬ stawiony na fig. 1 w powiazaniu z wykresami wyjasniajacymi z fig. 2. Oba przetworniki petli 45 sprzezenia zwrotnego sa w rzeczywistosci zesta¬ wami elementarnych zródel promieniujacych, któ¬ rych odpowiednie odstepy px i p2 sa wielokrotnos¬ ciami dlugosci fali X0 sprezystych fal powierzch- niowych. Dla zestawu n zródel punktowych, posia¬ dajacego odstepy p, mozna okreslic znormalizowa¬ ny wspólczynnik zestawu F(f), który twyraza sie. równaniem 55 F(f) = ±- n *pn . sin —— f c c gdzie c jest predkoscia sprezystych fal powierzch¬ niowych, a f jest czestotliwoscia.M Jezeli odstep p zródel jest k razy wiekszy od dlugosci fali XG, która odpowiada srodkowej cze- U) * 65 sin n k — n simek — Io112 388 8 15 20 25 stotliwosci f0 pasma przenoszenia zródla promie¬ niujacego, równanie powyzsze moze miec postac Q gdzie p = k^0 = k —.- ¦ Io Funkcja przenoszenia petli sprzezenia zwrotnego 5 moze miec postac iloczynu kilku czynników. Od¬ nosnie selektywnosci, oba czynniki okreslajace sa wyrazone wyzej podana zaleznoscia.Wykresy z fig. 2 zostaly wykonane przy przy¬ jeciu odstepu px równego 7 l0 i odstepu p2 rów- 10 nego 5 %0. Charakterystyka czestotliwosciowa (a) jest charakterystyka przetwornika zlozonego z ele¬ mentów 8, 9, 10, 11, natomiast charakterystyka czestotliwosciowa (b) odnosi sie do przetwornika zlozonego z elementów 3, 4, 5, 6. Calkowita cha¬ rakterystyka czestotliwosciowa (c) zawiera poje¬ dyncze, bardzo waskie pasmo przepustowe. Przy dobraniu wiec odstepów px i p2 odpowiednio rów¬ nych kx a.0 i k2 l0, przy czym kx i k2 nie sa swoimi wielokrotnosciami, mozliwe jest realizowa¬ nie petli sprzezenia zwrotnego, która posiada tylko pojedyncze, bardzo waskie pasmo przepustowe.Zmniejszenie niepozadanego sprzezenie elektrosta¬ tycznego jest jeszcze skuteczniejsze, jezeli wykona sie kazde elementarne zródlo promieniujace z jed¬ nej katody 6 lub 9 wstawionej miedzy dwie kato¬ dy 5 lub 8 dolaczone do masy M. Takie rozmie¬ szczenie katod w postaci zebów zapewnia dostar¬ czenie w warunkach pobudzania impulsowego, cal¬ kowitej fali emitowanej przy kazdym przemie¬ szczeniu zródla elementarnego. Pole elektryczne zostaje wytlumione bardzo gwaltownie przy odda¬ laniu sie od zródel elementarnych, poniewaz zródla te sa wykonane z dwu dipoli prawie pokrywaja- 35 cych sie i w przeciwfazie. Nalezy zauwazyc, ze srodki zaradcze podejmowane dla ograniczenia sprzezenia elektrostatycznego sa równiez korzystne pod wzgledem ograniczenia odbic, którym ulegaja sprezyste fale powierzchniowe przy napotykaniu 40 na zeby grzebieni, gdyz zeby te sa mniej liczne.Odnosnie ukladu przetwornikowego wyjsciowego poza petla sprzezenia zwrotnego, mozliwe jest za¬ stosowanie konfiguracji o obszarze ograniczonym, lecz dostatecznym do skutecznego zmniejszania za- 45 wartosci harmonicznych, drugiej, trzeciej, czwartej i dalszych, które moga zawierac sprezyste fale po¬ wierzchniowe wytwarzane przez generator.Powyzej przedstawiono uklady, które umozliwia¬ ja otrzymywanie fali wyjsciowej o czestotliwosci 50 nie ulegajacej zmianom przy zmianie ladunku elektrycznego generatora. Stalosc czestotliwosci drgan w funkcji temperatury pracy jest zapew¬ nianie przez odpowiedni wybór plytki 1.Przy umiarkowanej wymaganej stalosci czesto¬ tliwosci, mozna rozwazac wykonanie plytki 1 z niobianu litowego, poniewaz ten material kry¬ staliczny jest powszechnie stosowany w technice ukladów o sprezystych falach powierzchniowych. 6U Dla zastosowan wymagajacych szczególnie stalej czestotliwosci drgan, bardziej wskazane jest stoso¬ wanie kwarcu.Figura 3 przedstawia krzywe przyrostu czesto¬ tliwosci w funkcji temperatury, odnoszace sie do 65 55 ciecia Y kwarcu. Na osi odcietych naniesiono tem¬ perature robocza T, a na osi rzednych wartosc Af wzgledna przyrostu czestotliwosci .-—.Io Krzywa 20 osiaga wartosc maksymalna dla tem¬ peratury T6 i przedstawia dla ciecia Y kwarcu przyrost temperaturowy, który jest wytwarzany dla kata O = 33° miedzy kierunkiem rozchodzenia sie fal a osia X, patrz fig. 1. Kat 33° odnosi sie do przypadku plytki kwarcu przy braku stosowa¬ nia implantacji. Temperatura T0 jest zblizona do 20°C i pochodna temperaturowa pierwszego rzedu jest równa zeru. Pochodna temperaturowa drugie¬ go rzedu jest równa 2, to jest dwa razy mniejsza niz przy zastosowaniu ciecia ST kwarcu. Przy za¬ mknieciu generatora w obudowie termostatycznej, korzystne jest usytuowanie najwyzszego punktu krzywej temperaturowej w wyzszej temperaturze.W tym celu korzystne jest zastosowanie ciecia Y kwarcu, jak tó pokazuje krzywa 21 z fig. 3.Dla uzyskania wlasciwosci temperaturowych przedstawionych przez krzywa 21, stosuje sie cie¬ cie Y platki kwarcu i poddaje sie powierzchnie rozchodzenia sie sprezystych fal powierzchniowych obróbce przez implantacje jonów, które modyfi¬ kuje powierzchniowo regularne uporzadkowanie atomów. Przykladowo, plytka kwarcowa o cieciu Y moze byc poddana bombardowaniu jonowemu za pomoca atomów lekkich helu. Przy ustawieniu potencjalu przyspieszajacego na wartosc 95 kV i ustaleniu dawki 1,5 • IO16 He+/cm2, implantacja jest wystarczajaca do tego, aby fale powierzchnio¬ we rozchodzace sie pod katem 9 równym 35° w stosunku do osi X mogly przy czestotliwosci drgan 107 MHz prowadzic do krzywej 21, która ma maksimum przy temperaturze 80°C. Kat 35° odnosi sie do przypadku plytki kwarcu, która zostala poddana implantacji jonów.Zastrzezenia patentowe 1. Generator elektryczny sprezystych fal po¬ wierzchniowych, zawierajacy uklad wzmacniajacy wyposazony w petle sprzezenia zwrotnego, utwo¬ rzona przez przetworniki pierwszy i drugi o mie- dzypalczastej strukturze grzebieniowej, usytuowa¬ ne na powierzchni podloza piezoelektrycznego, przy czym energia elektryczna jest odbierana na zaciskach trzeciego przetwornika o miedzypal- czastej strukturze grzebieniowej, wykonanego na tej powierzchni w taki sposób, aby odbierana byla pewna czesc energii drgan wytwarzanych przez drugi przetwornik, a miedzypalczaste struktury grzebieniowe stanowiace przetworniki pierwszy i drugi maja zeby wykonane w taki sposób, ze utworzone sa odpowiednio zestawy elementarnych zródel promieniujacych, odleglosci miedzy który¬ mi sa odpowiednio kx i k2 razy wieksze od dlu¬ gosci fali dostarczajacej energie drgan, przy czym wspólczynniki kj i k2 sa liczbami naturalnymi calkowitymi, znamienny tym, ze zestawy elemen¬ tarnych zródel promieniujacych (5, 6, 8, 9, 12, 13) sa oddalone od siebie na taka odleglosc, ze wspól¬ czynniki kx i k2 sa równe liczbom piec i siedem,112 388 10 przy czym korzystnie kazde elementarne zródlo promieniujace (5, 6, 8, 9, 12, 13) zawiera srodkowy, prostoliniowy, przewodzacy elektrycznie zab (6, 9, 13) otoczony przez dwa inne, zewnetrzne, prosto¬ liniowe, przewodzace elektrycznie zeby (5, 8, 12), tworzace strukture grzebieniowa, w której zeby utworzone przez elementarne zródla promieniuja¬ ce (5, 6, 8, 9, 12, 13) sa dolaczone do grzbietów w postaci pasków przewodzacych (3, 4, 10, 11, 14, 15) lezacych symetrycznie z dwóch stron, równo¬ legle do osi (AA) rozchodzenia sie fal, przy czym paski przewodzace (4, 11) sa dolaczone do masy (M) generatora, a przetworniki pierwszy i drugi sa odsprzezone elektrostatycznie za pomoca paska przewodzacego (7) dolaczonego do masy (M) gene¬ ratora, do której sa równiez dolaczone zeby kran¬ cowe lezace w poblizu paska przewodzacego (7). 2. Generator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ie przetworniki pierwszy i drugi, zawierajace ze- 10 15 stawy elementarnych zródel promieniujacych (5, 6, 8, 9, 12, 13), sa umieszczone na podlozu w po¬ staci plytki ii) kwarcu o cieciu Y, powierzchnie rozchodzenia sie fal stanowi jedna powierzchnia (2) glówna plytki (1), a kierunek rozchodzenia sie fal tworzy z osia (X) kwarcu kat zasadniczo rów¬ ny 33°. 3. Generator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przetworniki pierwszy i drugi zawierajace ze¬ stawy elementarnych zródel promieniujacych (5, 6f 8, 9, 12, 13) sa umieszczone na podlozu w postaci plytki (1) kwarcu o cieciu Y, jedna powierzchnia (2) glówna plytki (1) jest modyfikowana powierzch¬ niowo przez implantacje jonów i stanowi po¬ wierzchnie rozchodzenia sie fal, a kierunek rozcho¬ dzenia sie fal jest dobrany dla uzyskania jak najmniejszej pierwszej pochodnej przyrostu tem¬ peraturowego czestotliwosci drgan.M ,13 A I A A (fl) , rt.nfL 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 ** (b) A A AA i 1 (O PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Generator elektryczny sprezystych fal po¬ wierzchniowych, zawierajacy uklad wzmacniajacy wyposazony w petle sprzezenia zwrotnego, utwo¬ rzona przez przetworniki pierwszy i drugi o mie- dzypalczastej strukturze grzebieniowej, usytuowa¬ ne na powierzchni podloza piezoelektrycznego, przy czym energia elektryczna jest odbierana na zaciskach trzeciego przetwornika o miedzypal- czastej strukturze grzebieniowej, wykonanego na tej powierzchni w taki sposób, aby odbierana byla pewna czesc energii drgan wytwarzanych przez drugi przetwornik, a miedzypalczaste struktury grzebieniowe stanowiace przetworniki pierwszy i drugi maja zeby wykonane w taki sposób, ze utworzone sa odpowiednio zestawy elementarnych zródel promieniujacych, odleglosci miedzy który¬ mi sa odpowiednio kx i k2 razy wieksze od dlu¬ gosci fali dostarczajacej energie drgan, przy czym wspólczynniki kj i k2 sa liczbami naturalnymi calkowitymi, znamienny tym, ze zestawy elemen¬ tarnych zródel promieniujacych (5, 6, 8, 9, 12, 13) sa oddalone od siebie na taka odleglosc, ze wspól¬ czynniki kx i k2 sa równe liczbom piec i siedem,112 388 10 przy czym korzystnie kazde elementarne zródlo promieniujace (5, 6, 8, 9, 12, 13) zawiera srodkowy, prostoliniowy, przewodzacy elektrycznie zab (6, 9, 13) otoczony przez dwa inne, zewnetrzne, prosto¬ liniowe, przewodzace elektrycznie zeby (5, 8, 12), tworzace strukture grzebieniowa, w której zeby utworzone przez elementarne zródla promieniuja¬ ce (5, 6, 8, 9, 12, 13) sa dolaczone do grzbietów w postaci pasków przewodzacych (3, 4, 10, 11, 14, 15) lezacych symetrycznie z dwóch stron, równo¬ legle do osi (AA) rozchodzenia sie fal, przy czym paski przewodzace (4, 11) sa dolaczone do masy (M) generatora, a przetworniki pierwszy i drugi sa odsprzezone elektrostatycznie za pomoca paska przewodzacego (7) dolaczonego do masy (M) gene¬ ratora, do której sa równiez dolaczone zeby kran¬ cowe lezace w poblizu paska przewodzacego (7).
2. Generator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ie przetworniki pierwszy i drugi, zawierajace ze- 10 15 stawy elementarnych zródel promieniujacych (5, 6, 8, 9, 12, 13), sa umieszczone na podlozu w po¬ staci plytki ii) kwarcu o cieciu Y, powierzchnie rozchodzenia sie fal stanowi jedna powierzchnia (2) glówna plytki (1), a kierunek rozchodzenia sie fal tworzy z osia (X) kwarcu kat zasadniczo rów¬ ny 33°.
3. Generator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przetworniki pierwszy i drugi zawierajace ze¬ stawy elementarnych zródel promieniujacych (5, 6f 8, 9, 12, 13) sa umieszczone na podlozu w postaci plytki (1) kwarcu o cieciu Y, jedna powierzchnia (2) glówna plytki (1) jest modyfikowana powierzch¬ niowo przez implantacje jonów i stanowi po¬ wierzchnie rozchodzenia sie fal, a kierunek rozcho¬ dzenia sie fal jest dobrany dla uzyskania jak najmniejszej pierwszej pochodnej przyrostu tem¬ peraturowego czestotliwosci drgan. M ,13 A I A A (fl) , rt.nfL 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 ** (b) A A AA i 1 (O PL PL
PL1977199504A 1976-07-09 1977-07-09 Electric generator of elastic surface waves PL112388B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7621104A FR2358051A1 (fr) 1976-07-09 1976-07-09 Oscillateur a ondes elastiques de surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL199504A1 PL199504A1 (pl) 1978-02-27
PL112388B1 true PL112388B1 (en) 1980-10-31

Family

ID=9175517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1977199504A PL112388B1 (en) 1976-07-09 1977-07-09 Electric generator of elastic surface waves

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4129837A (pl)
JP (1) JPS5330854A (pl)
CA (1) CA1078933A (pl)
DE (1) DE2731032A1 (pl)
FR (1) FR2358051A1 (pl)
GB (1) GB1590393A (pl)
PL (1) PL112388B1 (pl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2117593B (en) * 1982-03-31 1985-11-27 Marconi Co Ltd Adjusting the frequency response of surface acoustic wave devices
DE3730107A1 (de) * 1987-09-08 1989-03-16 Siemens Ag Oszillatorschaltung mit oberflaechenwellenfilter
US4926146A (en) * 1988-05-09 1990-05-15 Trw Inc. Parallel-to-serial signal processor using surface acoustic waves
JP2531020B2 (ja) * 1988-10-17 1996-09-04 株式会社村田製作所 弾性表面波発振器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3573673A (en) * 1969-01-08 1971-04-06 Zenith Radio Corp Acoustic surface wave filters
GB1328343A (en) * 1969-09-17 1973-08-30 Mullard Ltd Electro mechanical filters
US3872410A (en) * 1972-12-04 1975-03-18 Gte Laboratories Inc Surface wave filter for tv if stage
GB1451326A (en) * 1973-02-16 1976-09-29 Nat Res Dev Acoustic wave devices
US3845418A (en) * 1974-01-02 1974-10-29 Hughes Aircraft Co Acoustic surface wave device with reduced rf feedthrough
US3886484A (en) * 1974-06-24 1975-05-27 Hewlett Packard Co Acoustic surface wave devices having improved performance versus temperature characteristics
FR2310029A1 (fr) * 1975-04-30 1976-11-26 Thomson Csf Dispositif a ondes elastiques de surface permettant l'elimination des echos a transits multiples
US3999147A (en) * 1975-10-31 1976-12-21 Hughes Aircraft Company Temperature stable surface acoustic wave and oscillator using the device
US4011526A (en) * 1976-01-05 1977-03-08 Motorola, Inc. Temperature compensated surface acoustic wave oscillator

Also Published As

Publication number Publication date
FR2358051B1 (pl) 1978-12-22
DE2731032A1 (de) 1978-01-19
GB1590393A (en) 1981-06-03
CA1078933A (en) 1980-06-03
JPS5330854A (en) 1978-03-23
PL199504A1 (pl) 1978-02-27
FR2358051A1 (fr) 1978-02-03
US4129837A (en) 1978-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Joshi et al. Excitation and detection of surface elastic waves in piezoelectric crystals
White Surface elastic-wave propagation and amplification
US4249146A (en) Surface acoustic wave resonators utilizing harmonic frequencies
Tseng Frequency response of an interdigital transducer for excitation of surface elastic waves
GB2106347A (en) Frequency selector apparatus
CA1082798A (en) Magnetostrictive elastic surface wave structure
PL112388B1 (en) Electric generator of elastic surface waves
Yashiro et al. Analysis of generation of acoustic waves on the surface of a semi-infinite piezoelectric solid
JPS58124316A (ja) 表面弾性波を使用する分散型遅延路
US4025880A (en) Elastic surface wave transmitting device for eliminating multiple transit echoes
US3846722A (en) Surface wave preselector
US3611203A (en) Integrated digital transducer for variable microwave delay line
US3453456A (en) Ultrasonic transducer
US4237432A (en) Surface acoustic wave filter with feedforward to reduce triple transit effects
US4365220A (en) Surface wave circuit device
US4785269A (en) Magnetically tuned high overtone bulk acoustic resonator
SU726647A1 (ru) Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах
US3769615A (en) Tapped praetersonic bulk delay line
US4649509A (en) Surface acoustic wave convolver arrangement with closely spaced impedance matched input transducers
JPH0261806B2 (pl)
GB773834A (en) Improvements in or relating to electron wavetubes
US4355290A (en) Acoustic surface wave filter
USRE17246E (en) Method op maintaining electric currents op constant frequency
JPS59213A (ja) 弾性表面波装置
JPS5997216A (ja) 弾性表面波フイルタ

Legal Events

Date Code Title Description
RECP Rectifications of patent specification