ИНТЕГРАЛЬНЫЙ КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР Российский патент 2004 года по МПК H03B5/32 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах стабилизации частоты.

Известны кварцевые генераторы, содержащие кварцевый резонатор и схему возбуждения, состоящую из ряда электронных компонентов, соединенных между собой определенным образом [1].

Недостатком данных генераторов является сложность конструкции и большие габаритные размеры, обусловленные наличием большого количества дискретных электронных компонентов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является кварцевый генератор, содержащий пьезоэлемент с расположенными на его поверхности возбуждающими электродами и микроэлектронной схемой [2].

Недостатком данного устройства является снижение добротности кварцевого резонатора, обусловленное размещением элементов микроэлектронной схемы на поверхности колеблющегося пьезоэлемента и также наличие дискретных элементов.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, упрощение технологии изготовления и снижение габаритных размеров кварцевого генератора.

Поставленная задача решается тем, что в кварцевом генераторе, содержащем пьезоэлемент в виде плоской пластины, на одной его поверхности в центральной части нанесена пленка из полупроводникового материала n-типа, на которой расположена система из двух встречно-штыревых электродов, выполненных из материала, образующего с полупроводниковой пленкой омический контакт, причем один из электродов соединен с положительным полюсом источника питания, второй, через тонкопленочный резистор, расположенный на периферийной части пьезоэлемента, соединен с отрицательным полюсом источника питания, а на второй поверхности пьезоэлемента расположен третий электрод и соединен с отрицательным полюсом источника питания.

На чертеже представлена конструкция кварцевого генератора.

Кварцевый генератор содержит пьезоэлемент 1 в виде плоской пластины, на одной из его поверхностей в центральной части нанесена пленка 2 из полупроводникового материала n-типа, на которой расположена система из двух встречно-штыревых электродов 3 и 4 выполненных из материала, образующего с полупроводниковой пленкой омический контакт, например из золота. Электрод 3 соединен с положительным полюсом источника питания, электрод 4, через тонкопленочный резистор 5, расположенный на периферийной части пьезоэлемента, соединен с отрицательным полюсом источника питания. На второй поверхности пьезоэлемента расположен третий электрод 6 и соединен с отрицательным полюсом источника питания. Электроды 3, 4 и 6 имеют выводы для подключения к внешней схеме.

Устройство работает следующим образом.

Колеблющийся пьезоэлемент 1 вызывает периодическое изменение напряженности электрического поля в полупроводниковой пленке между поверхностью пьезоэлемента и электродами 3 и 4. Под действием переменного электрического поля модулируется проводимость канала, индуцированного в полупроводниковой пленке между электродами 3 и 4, при этом периодически меняется ток, протекающий через канал и резистор 5, и соответственно меняется потенциал на электроде 4 синфазно с колебаниями пьезоэлемента 1, чем достигается поддержание незатухающих колебаний.

Кварцевый генератор не имеет дискретных электронных компонентов, все элементы конструкции могут быть выполнены по одной тонкопленочной технологии, что позволяет автоматизировать процесс изготовления генератора и организовать массовое производство. Генератор имеет минимальные размеры, сравнимые с размером пьезоэлемента.

Источники информации

1. Альтшуллер Г.Б., Елфимов Н.Н., Шакулин В.Г. Экономичные миниатюрные кварцевые генераторы. М.: Связь, 1979.

2. А. с. СССР 154889. Кварцевый генератор/Поздняков П.Г., Рахманинов С.В., Снопов Ю.С.

Использование: в радиотехнике. Сущность изобретения: интегральный кварцевый генератор содержат пьезоэлемент в виде плоской пластины, на одной его поверхности в центральной части нанесена пленка из полупроводникового материала n-типа, на которой расположена система из двух встречно-штыревых электродов, выполненных из материала, образующего с полупроводниковой пленкой омический контакт, причем один из электродов соединен с положительным полюсом источника питания, второй, через тонкопленочный резистор, расположенный на периферийной части пьезоэлемента, соединен с отрицательным полюсом источника питания, а на второй поверхности пьезоэлемента расположен третий электрод и соединен с отрицательным полюсом источника питания. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, упрощение технологии изготовления и снижение габаритных размеров кварцевого генератора. 1 ил.

Кварцевый генератор, содержащий пьезоэлемент в виде плоской пластины и отличающийся тем, что на одной его поверхности в центральной части нанесена пленка из полупроводникового материала n-типа, на которой расположена система из двух встречно-штыревых электродов, выполненных из материала, образующего с полупроводниковой пленкой омический контакт, причем один из электродов соединен с положительным полюсом источника питания, второй через тонкопленочный резистор, расположенный на периферийной части пьезоэлемента, соединен с отрицательным полюсом источника питания, а на второй поверхности пьезоэлемента расположен третий электрод и соединен с отрицательным полюсом источника питания.