
- •(Сборник лекций) Бийск 2006
- •Проблемы современной микроэлектроники.
- •Оптоэлектроника.
- •Приборы с зарядовой связью.
- •Устройство активной зоны пзс
- •Ввод информации в пзс
- •В ывод информации из пзс
- •Оптический способ ввода информации в пзс.
- •Перемещение носителя информации в активной зоне пзс.
- •Характерные временные интервалы в пзс.
- •1) Время тепловой генерации заряда.
- •2) Время перетекания заряда между соседними электродами. (Динамическое время)
- •3) Время установления потенциала.
- •Пзс в системах обработки информации.
- •Специализированные зу на пзс
- •Архитектура зу с последовательно-параллельной организацией.
- •Акустооптический эффект
- •Оптическое волокно Краткое описание принципов работы
- •Элементы и приборы акустоэлектроники
- •Акустоэлектроника изучает:
- •3. Акустоэлектрические преобразователи
- •5.1 Конструкции пьезокерамических элементов.
- •4. Резонансные явления в устройствах функциональной акустоэлектроники.
- •Колебательных систем:
- •6. Пьезокерамические трансформаторы.
- •6.1 Основные типы и конструкции пт
- •Табл 6.1 Основные характеристики пт напряжения
- •Пьезофильтры
- •11.2 Амплитудные (ам) модуляторы
- •12. Конструкции акустических линий задержки.
- •12.1 Улз на объемных волнах.
- •Краткая характеристика акустических волн в твердых телах
- •Поверхностные акустические волны
- •Линия задержки на пав с разьюстированным преобразователем.
- •9. Отражательные решетки
- •Резонаторы на пав
- •Рис Резонаторы на пав: а) одновходовой, б) двухвходовой; 1- отражательная решетка,
- •Качество отражательной решетки определяет значение добротности резонатора на пав:
- •Схемы подключения резонаторов.
- •10. Акустоэлектрический эффект.
- •Свч генератор на основе диода Ганна
- •Магнитоэлектроника.
- •Магнитодиоды
- •Магнитодиодный усилитель
- •Углеродные нанотрубки: их свойства и применение.
Линия задержки на пав с разьюстированным преобразователем.
На
рис. показана ЛЗ ПАВ, у которой один из
преобразователей повернут относительно
другого на некоторый угол
.
Мощность основного сигнала Росн
при малых
падает незначительно. Это уменьшение
можно характеризовать величиной
,
равной
W – апертура излучателя и приемника (длинна полосок ВШП).
9. Отражательные решетки
Отражательные решетки ПАВ являются основным элементом резонаторов на ПАВ. Они образуются периодическими нарушениями структуры поверхности пьезокристалла и представляют собой распределенный отражатель с пространственным периодом, равным обычно половине рабочей длины ПАВ. Каждый из его элементов отражает лишь малую часть падающей на него акустической волны. Однако за счет синфазного сложения большого числа отраженных частичных волн общий коэффициент отражения на рабочей частоте получается близким к единице, но и существенно частотно - зависящим, так как синфазное сложение возможно лишь вблизи рабочей частоты решетки.
Неоднородности структуры поверхности пьезокристалла, необходимые для реализации отражающих решеток, можно создать разными способами, например, нанесением на его поверхность проводящих или непроводящих полосок. В первом случае металлические полоски закорачивают электрическое поле в той части поверхности пьезокристалла, на которую они нанесены, что, в основном, и вызывает локальное изменение скорости ПАВ. Во втором случае неоднородность создается за счет внесения дополнительной массовой нагрузки на поверхность пьезокристалла. Нарушение структуры поверхности может быть также создано путем травления или фрезерования канавок.
Рис 9.1 Пример отражающих элементов. 1 - проводящие полоски, 2 – непроводящие полоски, 3 – канавки.
Резонаторы на пав
Резонаторы широко используются для задания и стабилизации частоты в генераторах электрических сигналов.
Резонатор ПАВ представляет собой пьезозвукопровод, на концах которого располагаются две обычно одинаковые отражающие решетки.
Рис Резонаторы на пав: а) одновходовой, б) двухвходовой; 1- отражательная решетка,
2- пьезокристал, 3- преобразователь
Решетки действуют как распределенные отражатели, между которыми образуется резонансная полость. Энергия колебаний подводится и выводится из резонансной полости при помощи ВШП, которых может быть один или два. В первом случае резонатор называют одновходовым , а во втором - двухвходовым.
Добротность резонаторов на ПАВ достигает 5*105 а рабочие частоты достигают 10 ГГц.
Качество отражательной решетки определяет значение добротности резонатора на пав:
Q=
; l – эффективная линия полости резонатора
с учетом проникновения ПАВ внутрь
решеток.
Для
N0
Qmax=
;
- коэффициент погонного затухания.
Для конечного числа элементов при N01 имеем:
Q
Резонансная
частота резонатора равна:
=
=
;
n – номер моды;
l – эффективная длина полости резонатора;
T – время задержки волны при ее распространении вдоль полости резонатора.
Схемы подключения резонаторов.
В зависимости от того, в какой плоскости пластины происходит резонанс, можно получить различные рабочие частотные диапазоны (табл. 1).
Таблица 1. Вид колебания и частотный диапазон
Вид колебаний |
Частота (Гц) |
||||||||||||||
1К |
10К |
100К |
1М |
10М |
100М |
1G |
10G |
||||||||
Изгибные колебания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Продольные колебания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Пространственные колебания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Радиальные колебания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Колебания в толще пластины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Трапецевидные колебания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ПАВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок – Типовые схемы подключения резонаторов |