Пьезоэлектрический вибратор

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР, содержащий дискообразную кварцевую пластину, на торцах которой размещеныкольцевой выст-уп из моноокиси кремния и электроды в ее центральной части, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты виходного сигнала, кольцевой выступ выполнен в виде четырех секторов, между противолежащими и параллельными кромками которых нанесено металлическое покрытие из материала с температурным коэффициентом линейг ного расширения (ТКЛР), близким к ТКПР кварцевой пластины, при этом металлическое покрытие размещено Симметрично относительно одной из главных кристаллографических осей кварцевой пластины.с $

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ill

44, А (1) Н ОЗ Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ, ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3350955/18-23 (22) 28,10.81 (46) 15.,03.84. Вюл. Ф 10 (72) В.Д.Олевкевич (53) 621.324.412(088.8) (56) 1. Смагин А.Г., Ярославский M.Í.

Пьезоэлектричество кварца и кварцевые резонаторы. N., "Энергия", 1970, .с.42-67, с.260-268.

2. Кантор В.N. Монолитные пьезоэлектрические фильтры. М., "Связь", 1977, с.35-36. (54) (57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР-, содержащий дискообразную кварцевую пластину, на торцах которой размещены

1 кольцевой выступ из моноокиси кремния и электроды в ее центральной части, отличающийся тем, что, с целью повыщения стабильности частоты выходного сигнала, кольцевой выступ выполнен в виде четырех секторов, ме цу противолежащими и параллельными кромками которых нанесено металлическое покрытие из материала с температурным коэффициентом линей" ного раснирения (ТКЛР), близким к ТКЛР кварцевой пластины, при этом металлическое покрытие размещено симметрично относительно одной из главных кристаллографических осей кварцевой пластины.

1080244

Я 3 2 2 ираж 862 Подписное

Фипиад ППП "Патент", х.Ужгород, ул.Проекгиая, 4

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для стабилизации частоты в кварцевых генераторах, Известны кварцевые резонаторы с. 5 колебаниями сдвига по толщине на частоты до 40 МГц на первом порядке колебаний на основе плоских кварцевых пластин с напыленными на них металлическими электродами Ц .

Недостатком этих устройств является низкая долговременная стабильность частоты за счет возникновения механических напряжений в кварцевой пластине при старении элементов ее 15 крепления °

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является пьезоэлектрический вибратор, содержащий дискообразную кварцевую 20 пластину, на торцах которой размещены кольцевой выступ из моноокиси кремния и электроды в ее центральной части f?j .

Недостатком пьезоэлектрического 25 вибратора является низкая долговременная стабильность частоты, так как кольцевой выступ моноокиси кремния не позволяет изменять геометрические размеры кварцевой пластины, при нагреве за счет различных температурных коэффициентов линейного расширения (ТКЛР) моноокиси кремния и плас тины по направлениям главных кристаллографических осей. Вследствие этого в кварцевой пластине возникают внутренние напряжения, приводящие со вре менем к деформации кристаллографической решетки кварцевой пластины.

Бель изобретения — повышение ста- 40 бильности частоты выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в пьезоэлектрическом вибраторе, содержащем дискообразную кварцевую пластину, на торцах которой 4> размещены кольцевой выступ из моноокиси кремния и электроды в ее центральной части, кольцевой выступ выполнен в виде четырех секторов, между противолежащими и параллельными кромками которых нанесено металлическое покрытие с ТКЛР, близким к ТКЛР кварцевой пластины, при этом металлическое покрытие размещено симметрично относительно одной из главных крис"

ВНИИПИ Заказ 1373/54 таллографических осей кварцевой.пластины.

На чертеже изображен пьезоэлектри" ческий вибратор, в .плане.

Пьезоэлектрический вибратор состоит из дискообразной кварцевой пластины 1, на торцах которой размещены кольцевой выступ 2, выполненный из моноокиси кремния, и электроды 3, расположенные в центральной

i части пластины 1, причем кольцевой выступ разбит на четыре сектора, между противолежащими и параллельными кромками которых нанесено металлическое покрытие 4, выполненное из материала с ТКЛР, близким к ТКЛР кварцевой пластины 1, например никеля. Продольная ось металлического покрытия 4 совпадает с одной из главных кристаллографических осей

l Г

XX, ZZ кварцевой пластины.

Для обеспечения условия согласования акустических импедантов кварцевой пластины 1, электрода 3 и кольцевого выступа 2 они связаны следующими соотношениями между радиусами электрода 3 (R<) внутренним R< и внешним

1 3 радиуса кольцевого выступа 2

R. — R = (2n-1) h

2 1 — 4! где 3 — длина акустической волны," п — целые числа 1, 2, 3, Металлические покрытия 4 позволяют.уменьшить несогласование в изменении размеров кварцевой пластины

1 и кольцевого выступа 2 из моноокиси кремния в направлениях главных кристаллографических осей ХХ и

ZZ при воздействии на вибратор повышенных температур,за счет чего уменьшаются внутренние напряжения в подэлектродной области кварцевой пластины 1 и повьппается долговременная стабильность частоты пьезоэлектрического вибратора.

Наличие в кольцевом выступе, выполненном из моноокиси кремния, ме-таллических покрытий из никеля позволяет согласовать ТКЛР кварцевой пластины с пленкой моноокиси кремния и обеспечить высокую долговременную стабильность частоты.