Пьезоэлектрический резонатор

 

Изобретение относится к электронной технике и может использоваться в качестве частотозадающего элемента в кварцевых генераторах и фильтрах. Изобретение решает задачу повышения добротности. Резонатор содержит пьезоэлемент 1, держатели - токоотводы 2 и 3 с основным отверстием 4 и дополнительным отверстием 15 и основание корпуса резонатора 6. Выбор диаметров d основных и дополнительных отверстий в соответствии с выражением d = a-nω²_p Mh³/6b² Eg, где n = 1, 2, 3...; ω_p- резонансная частота пьезоэлемента, Гц; M - масса пьезоэлемента, г; g - гравитационная постоянная, м/с²; E - модуль упругости материала держателей; h - расстояние между центрами отверстий, м; a и b - соответственно ширина и толщина стойки держателя, м, и размещение основных отверстий 4 на границе между основанием и стойкой держателя, а дополнительных отверстий 5 на границе между стойкой держателя и опорным элементом обеспечивают снижение потерь энергии колебаний пьезоэлемента 1 и повышение добротности резонатора. 1 ил.

Изобретение относится к электронной технике и может использоваться в качестве частотозадающего элемента в кварцевых генераторах и фильтрах. Целью изобретения является повышение добротности. На чертеже представлена конструкция пьезоэлектрического резонатора. Резонатор содержит пьезоэлемент 1, держатели-токоотводы 2 и 3 с основным отверстием 4, выполненным на границе между основанием и стойкой держателя, и дополнительным отверстием 5, выполненным на границе между стойкой держателя и опорным элементом, и основание корпуса резонатора 6. Пьезоэлектрический резонатор работает следующим образом. Пpи подаче на возбуждающие электроды пьезоэлемента 1 переменного напряжения с частотой, соответствующей его резонансной частоте, вследствие обратного пьезоэффекта пьезоэлемент 1 совершат сдвиговые колебания по толщине. Под действием сдвиговых деформаций пьезоэлемента 1 держатели 2 и 3 совершают механические колебания с частотой этой вынуждающей силы. Выбор диаметров d основных и дополнительных отверстий в соответствии с выражением d a- где n 1,2-3. ω_р резонансная частота пьезоэлемента, Гц. М масса пьезоэлемента, г; g гравитационная постоянная, м/с²; Е модуль упругости материала держателей; h расстояние между центрами отверстий, м; а и b ширина и толщина стойки держателя соответственно, м, обеспечивает снижение потерь энергии колебаний пьезоэлемента 1 за счет уменьшения связи между пьезоэлементом 1 и основанием корпуса резонатора 6. Снижение потерь энергии колебания приводит соответственно к повышению добротности пьезоэлектрического резонатора. Резонаторы изготавливают на рабочие частоты 36 Мгц из кварца АТ-среза с диаметром пьезоэлемента 6 мм. Держатели-токоотводы выполняют из полоски никелевой фольги сечением 0,8 0,05 мм и высотой 1,4 мм. Крепление пьезоэлемента в держателях-токоотводах и крепление держателей-токоотводов к основанию корпуса резонатора выполняют посредством токопроводящего клея. Экспериментальные исследования резонаторов данной конструкции при величине мощности рассеяния на нем 0,001 Вт показывают, что добротность каждого из резонаторов возросла на 25% по сравнению с добротностью резонатора известной конструкции.

Формула изобретения

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР, содержащий держатели-токоотводы, между основанием каждого из которых, закрепленного на основании корпуса резонатора, и соответствующим опорным элементом, в котором закреплен пьезоэлемент, размещена стойка держателя с выполненным в ней основным отверстием, отличающийся тем, что, с целью повышения добротности, в каждом из держателей выполнено дополнительное отверстие, причем основное отверстие выполнено на границе между основанием и стойкой держателя, а дополнительное отверстие - на границе между стойкой держателя и опорным элементом, при этом диаметры основного и дополнительного отверстий выбраны равными между собой в соответствии с выражением
где n = 1, 2, 3 ...;
d - диаметр основного и дополнительного отверстий, м;
ω_p - резонансная частота пьезоэлемента, Гц;
M - масса пьезоэлемента, г;
g - гравитационная постоянная, м/с²;
E - модуль упругости материала держателей, Па;
h - расстояние между центрами отверстий, м;
a и b - ширина и толщина стойки держателя соответственно, м.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---