Пьезоэлектрические резонаторы В.Г. Андросова, Е.Г. Бронникова...
Издательство "Радио и связь", Москва, 1992 г., 392 стр.
Приведены сведения о назначении, устройстве и принципе действия пьезоэлектрических резонаторов, их конструктивных, электрических и эксплуатационных характеристиках, дана их классификация. Рассмотрено влияние различных внешних механических, климатических и иных воздействий на характеристики пьезорезонаторов, а также конструктивных и технологических факторов. Кроме кварцевых резонаторов, которым посвящена большая часть материала, описаны резонаторы из других пьезоэлектриков, нашедших практическое применение. Даны рекомендации по применению пьезоэлектрических резонаторов.
Для инженерно-технических работников.
Авторы
В.Г. Андросова, Е.Г. Бронникова, А.М. Васильев, Я.Л. Вороховский, В.Б. Грузиненко, Б.И. Давыдов, В.Г. Колобков, Ю.А. Кочетков, К.В. Киреев, А.Н. Днкиджи, В.А. Ильичев, П.Е. Кандыба, П.Г. Поздняков, В.Н. Христофоров
Оглавление
Предисловие
Введение
Термины и определения, сокращения, условные обозначения параметров
Раздел 1. Пьезоэффект. Пьезопреобразователи и резонаторы
Общие сведения.
Пьезоэлектрический эффект.
Пьезоэлектрические преобразователи.
Пьезоэлектрический элемент в электрической цепи.
Принцип действия резонатора.
Эквивалентная электрическая схема резонатора.
Механические колебания.
Эквивалентные механические параметры.
Пьезоэлектрическое возбуждение колебаний.
Диапазон частот.
Добротность.
Активность резонатора.
Емкостное отношение и емкостный коэффициент.
Фактор качества.
Раздел 2. Пьезоэлектрический резонатор как элемент электрической цепи
Характерные особенности.
Проводимость и сопротивление пьезорезонатора.
Частотные параметры пьезорезонзтора.
Электрические параметры.
Выбор величины допуска на точность настройки резонатора по частоте.
Выбор системы контролируемых параметров пьезоэлектрического резонатора.
Полная эквивалентная схема двухэлектродного пьезорезонатора.
Раздел 3. КЛАССИФИКАЦИЯ, УНИФИКАЦИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ РЕЗОНАТОРОВ
Признаки классификации.
Родовые обозначения кварцевых резонаторов.
Унификация и стандартизация.
Раздел 4. Внешние воздействия и их влияние на параметры резонаторов
Воздействующие факторы.
Влияние температуры.
Влияние быстрых изменений температуры на частоту.
Аномалии частотно-температурных характеристик.
Зависимость сопротивления резонаторов от температуры.
Температурные характеристики реактивных эквивалентных электрических параметров кварцевых резонаторов.
Влияние времени (старение).
Влияние влажности.
Влияние атмосферного давления.
Механические силы и их влияние.
Радиационные воздействия на кварцевые резонаторы.
Раздел 5. Устройство и конструкция резонаторов
Основные части резонаторов и особенности их устройства.
Корпуса.
Выводы корпусов.
Пьезоэлементы.
Держатели.
Раздел 6. Производство резонаторов
Особенности производства.
Сырьё для производства резонаторов.
Разделка кристаллов и ориентация заготовок.
Шлифовка кварцевых пластин.
Очистка и травление кристаллических пластин.
Металлизация пьезоэлементов.
Монтаж пьезоэлементов.
Окончательная настройка частоты.
Герметизация и контроль резонаторов
Раздел 7. Пьезокерамические резонаторы
Общие сведения.
Основные пьезокерамические материалы.
Параметры пьезокерамических материалов.
Технология производства пьезокерамических материалов.
Пьезоэлектрические свойства и виды колебаний керамических элементов.
Параметры резонаторов.
Рекомендации по применению.
Возможности улучшения характеристик резонаторов.
Раздел 8. Резонаторы изгибных колебаний
Общие сведения.
Параметры резонаторов.
Конструкции резонаторов.
Резонаторы с пьезоэлементами сложной формы.
Рекомендации по применению.
Возможности улучшения характеристик резонаторов.
Раздел 9. Резонаторы продольных колебаний
Общие сведения.
Параметры резонаторов.
Конструкции резонаторов.
Влияние конструктивных и технологических факторов на качество резонаторов
Резонаторы с пьезоэлементами сложной формы.
Резонаторы ЖТ.
Рекомендации по применению.
Возможности улучшения характеристик резонаторов.
Раздел 10. Резонаторы крутильных колебаний
Общие сведения.
Параметры резонаторов.
Конструкции резонаторов.
Рекомендации по применению.
Возможности улучшения характеристик резонаторов.
Раздел 11. Резонаторы сдвиговых колебаний
Раздел 12. Резонаторы контурно-сдвиговых колебаний ДТ и ЦТ
Общие сведения.
Параметры резонаторов.
Конструкции резонаторов.
Рекомендации по применению.
Возможности улучшения характеристик резонаторов.
Раздел 13. Резонаторы косого сдвига АП и БП
Общие сведения.
Особенности колебаний.
Параметры резонаторов АП.
Конструкции резонаторов.
Рекомендации по применению.
Возможности улучшения характеристик резонаторов.
Резонаторы БП.
Раздел 14. Резонаторы толщинно-сдвиговых колебаний АТ
Общие сведения.
Параметры резонаторов.
Конструкции резонаторов.
Рекомендации по применению.
Возможности улучшения характеристик резонаторов.
Раздел 15. Резонаторы толщинно-сдвиговых колебаний БТ
Обшие сведения.
Параметры резонаторов.
Конструкции резонаторов.
Рекомендации по применению.
Раздел 16. Высокочастотные резонаторы двухповоротных срезов
Общие сведения.
Параметры резонаторов.
Конструкции резонаторов.
Рекомендации по применению.
Возможности улучшения характеристик резонаторов.
Раздел 17. Прецизионные резонаторы
Общие сведения.
Параметры резонаторов.
Конструкции резонаторов.
Возможности улучшения характеристик резонаторов
Раздел 18. Микрорезонаторы
Общие сведения.
Микрорезонаторы изгибных колебаний.
Микрокамертонные резонаторы.
Микрорезонаторы продольных колебаний.
Микрорезонаторы крутильных колебаний.
Микрорезонаторы контурно-сдвиговых колебаний.
Микрорезонаторы толщинно-сдвиговых колебаний.
Некоторые особенности и перспективы развития технологии микрорезонаторов.
СВЧ-микрорезонаторы.
Раздел 19. Бескорпусные резонаторы
Общие сведения.
Бескорпусные резонаторы без элементов крепления.
Бескорпусные резонаторы с проволочным креплением.
Бескорпусные резонаторы с держателями.
Правила обращения с бескорпусными резонаторами.
Требования к бескорпусным резонаторам.
Интегральные резонаторы.
Раздел 20. Кварцевые резонаторы с селекцией мод для пьезоэлектронных устройств
Общие сведения.
Простейший резонатор с селекцией мод.
Практические конструкции резонаторов и их параметры.
Основные расчётные соотношения.
Раздел 21. Резонаторы из "сильных" пьезоэлектриков-кристаллов
Общие сведения
Резонаторы из танталата лития (ТЛ-резонаторы).
Раздел 22. Воздействие уровня возбуждения
Предельно допустимая мощность.
Зависимость параметров резонаторов от уровня возбуждения.
Резонаторы с аномальными характеристиками.
Изменение спектра колебаний в диапазоне мощности.
Электрическое нагружение и температурно-частотные эффекты.
Долговременная нестабильность частоты.
Раздел 23. Измерение параметров пьезоэлектрических резонаторов
Пьезорезонатор как объект измерения.
Общие сведения о методах и средствах измерений.
Измерение частоты и сопротивления резонатора.
Измерение добротности.
Измерение динамических индуктивности и ёмкости.
Определение уровня побочных резонансов.
Определение временной и температурной нестабильности.
Определение влияния электрической, механической и радиационной нагрузок.
Поверка аппаратуры для измерений параметров резонаторов.
Раздел 24. Применение пьезорезонаторов в генераторах
Общие сведения.
Особенности пьезорезонаторов.
Генераторы с последовательным и параллельным резонансами
Частота возбуждения резонатора в генераторе (рабочая частота).
Признаки и особенности генераторов с последовательным и параллельным резонансами.
Расчёт рассеиваемой мощности, измерение исходных данных.
Соответствие параметров резонатора схеме генератора.
Особенности резонаторов предназначенных для управляемых по частоте генераторов.
Проверка генератора на соответствие требованиям, предъявляемым к резонатору.
Раздел 25. Пьезоэлектрические устройства
Общие сведения.
Макрогенераторы.
Гибридные пьезоэлектрические фильтры.
Монолитные фильтры.
Раздел 26. Резонаторы-термостаты и пьезоэлектронные устройства на их основе
Определение и назначение.
Терминология.
Основные параметры. Классификация. Стандартизация. Схемные обозначения.
Основные особенности, проблемы обеспечения теплового режима РТ. Базовая конструкция.
Равномерность температурного поля в термостатируемом узле и температурная стабильность частоты РТ.
Тепловые потери и энергопотребление РТ в установившемся режиме
Выход РТ на режим термостатирования после включения.
Нестабильность частоты РТ от внешних воздействий и долговременная нестабильность частоты.
Влияние внешних факторов на долговременную нестабильность частоты.
Габариты РТ.
Стойкость РТ к механическим воздействиям.
Основные элементы конструкций и особенности производства РТ.
Виды промышленных РТ.
Характеристики позисторов как нагревателей и датчиков температуры РТ.
Автотермостабилизация (саморегулирование температуры) позисторного нагревателя.
Измерение сопротивлений позисторов.
Устройство и тепловой режим стандартизованных РТ с позисторным нагревателем.
Эксплуатационные характеристики стандартизованных РТ с позисторным нагревателем.
Резонатор-термостат с плёночным нагревателем и термодатчиком на пьезоэлементе.
Общие вопросы построения функционально законченных ПЗУ на резонаторах-термостатах.
Кварцевые генераторы на резонаторах-термостатах.
Технические характеристики основных типов РТ и ПЭУ на их основе.
Меры предосторожности при обращении с РТ.
Рекомендации по применению и заказу изделий.
Возможности улучшения характеристик резонаторов-термостатов.
Список литературы.