(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАМЕРТОН
Изобретение относитс к радиоэлектронике и может использоватьс в устройствах селекции и стабилизации частоты, Известны пьезоэлектрические резонато ры, в которых пьезоэлемент .выполнен в форме бруска, совершающего колебани изгиба Щ. Недостатком таких резонаторов вл етс значительное вли ние системы креплени на их параметры, что ведет к большим разбросам параметров и низкому проценту выхода годных.: Известен также пьезоэлектрический камертон, содержащий две ножки, на глав ных поверхност х которых расположено по сгдному электроду, и основание с контактными площадками, соединенными с электро дами 2Д, Этот камертон имеет большие габариты в области звуковых частот. Целью изобретени вл етс уменьшение габаритов и понижение резонансной частоты ггьезоэлектрического камертона. Это достигаетс тем, что предлагаемый пьезоэлектрический камертон снабжен дополнительной ножкой, расположенной ВДОЛЬ оси симметрии камертона в направлении пол рной оси пьеэозлектрика между основными ножками, при этом геометрические размеры дополнительной ножки выбраны из услови равенства ее резонансной частоты изгибных колебаний по топните основных ножек и равенства ее момента инерции сумме моментов инерции основных ножек. Кроме того, электроды дополнительной ножки соединены с электродами , расположенными на противоположной поверхности основных ножек и с двум контактными площадками или на одной из поверхностей основани электроды всех ножек соединены с общей контактной площадкой , а на противоположной поверхности электрод дополнительной ножки соединен с одной, а электроды основных ножек с другой контактной плошадкой. Свобод- вые концы основных ножек пьесюэлектрического камертона xtoryr быть co динef ы друг с другом перемычкой с нпнесеппымп нп ее обе cropOFibi пленочными проводнп- коми, соедпн ющикги соответствующие электроды основных ножек,; На фиг. 1 показпн предложен ный камертон , общий вид; на . 2 и фи1 3 варианты выполнени двухполюсного и трехполюс 1ого камертона соответственно; на фиг, 4 - камертон с объедлненными основными ножками. Пьезоэлектрический камертон состоит из основани 1, двух основных ножек, 2, дополнительной ножки 3, электродов 4 и 5 на лицевой поверхности ножек и 6, 7 на обратной поверхности, контактных площадок 8 и 10 на лицевой поверхности и 9, 11 на обратной, а также отделенной от активных электродов части металлизации 12, В камертоне .(фиг, 2) выполнено, кроме того, сквозное отверстие 13 с двум независимыми провод щими перемычками 14„ Камертон на фиг. 4 содержит, кроме того, перемычку 15 с проводниками 16 и 17, соедин ющими электроды 11 8 и 9, 1О через кра основани . На фиг, 1 показаны направлени осей дл камерто- на, выполненного из кварца и пьезокерамики {в последнем случае обозначени приведены в скобках). Дл случа кварца пол рной осью вл етс ось X, дл пьезокерамики - ось Z.. Устройство работает следующим образом .; При подаче переменного напр жени на контактные площадки Ю и 11 электрическое поле между электродами 5 и 7 вызывает деформации сдвига по толщине вдоль длины ножки 3, которые вызывают колебани в плоскости, перпендикул рной плоскости камертона. Максимальна амплитуда колебаний достигаетс при совпадении частоты возбуждени с резонансной частотой камертона. Изгибные колебани нож ки 3, благодар упругой св зи через основание 1, вызывают в обратной фазе ко лебани ножек 2. Возникающие при этом за счет пр мого пьезоэффекта электрические напр жени снимаютс между контактными площадками В и 9, Наиболее эффективное преобразование электрической энер гии в механическую и .обратно происходит при равенстве резонансных частот всех ножек. Работа камертона обратима - можно электрически возбуждать ножки 2 и снимать выходное электрттческое напр жение с электродов 5 и 7 дополнительной ножки 3. Дл уменьшени вли ни эакрепленй камертона по краю основани 1 на Доб,)относ;ть мокшнт иноршш донолнитель )ой ножки 3 должен быть рпвен суммарному моменту инерции основных ножек 2. Мпкси 1алы а эсМ ективность возбуждени исходных сдвиговых колебаний достигаетс , когда пьезоэлемеита направлена вдоль пол рной оси пъеэоэлектрикае на приктер, оси X дл кварца. Одгсако с целью получени минимального температур- ного коэффициента частоты направление длины может отклон тьс от пол рной оси Часть металлизации 12 у свободных концов ножек может быть отделена от соединенных с контактными площадками актив j ix электродов. Эти участки могут быть .использованы Дл настройки частоты, В камертоне, показанном на фиг, 2,, к объединенным электродам 4 основных ножек подсоединен электрод 7 с противопб лож-ной поверхности дополнительной ножкк, а к объединенным электродам 6 основных ножек электрод 5 с лицевой поверхности дополнительной ножки. Перекрестное соединение электродов выполнено через отверстие 13 в основании 1. Поскольку в этом случае обеспечиваетс непосредственкое возбуждение всех ножек камертона в необходимых фазах, то камертон работает как двухполюсный пьезорезонатор В камертоне, показанном на ф11Г« 3, объединены все электроды противоположной поверхности. Возбуждающеена пр ж е ние подаетс между обшей контактной площадкой 9 и одной из контактных площадок лицевой стороны - 8 или Ю, противофазное выходное напр жение при этом сни-маетс между контактным11 плошадками 9 и 1О или 8 соответственно В камертоне, показанном на фкг, 4, свободные концы ножек 2 объединены перемычкой 15, по которой осуществлено и соединение их электродов. Средн дополнительна ножка при этом оказъгваетс короче основных, поэтому дл вырав нивани резонансных частот и моментов инерции форма ножки 3 отличаетс от правильного пр моугольника. Предлагаемый камертон отличаетс малыми размерами, что св зано с использованием изгибных колебаний по толщине, а не по щирине. Так, на частоте 32 кГц длина ножек камертона может составл5 ть 0,75 мм, По сравнению с известными предлагаемый камертон при той же длине ножек, работает на более низкой частоте. Кроме того, он обладает высокой виб л1-трочностью .