ТЕРМОСТАТИРОВАННЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР Советский патент 1996 года по МПК H03H9/205 

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может использоваться в устройствах пьезоэлектрической стабилизации частоты.

Целью изобретения является повышение стабильности частоты и уменьшение времени выхода на режим термостатированного пьезоэлектрического резонатора.

На фиг. 1 показана конструкция предложенного резонатора; на фиг.2 - функциональная схема включения резонатора в электрическую цепь.

Термостатированный пьезоэлектрический резонатор содержит термостат 1. В термостате размещены первый и второй пьезоэлементы, выполненные собственно в виде пластин 2 и 3 из монокристалла кварца, одноименные оси симметрии которых размещены под углом по отношению к кристаллофизической оптической оси Z монокристалла кварца. На противоположных основных гранях пластины 3 второго пьезоэлемента размещены электроды 4 и 5. В термостате размещена также дополнительная пластина 6 из монокристалла кварца. На основной грани дополнительной пластины 6, обращенной к пластине 2 первого пьезоэлемента, расположен третий электрод 7. Пластина 2 закреплена с зазором между пластиной 3 и дополнительной пластиной 6 с помощью упоров 8. Углы между кристаллофизической оптической осью Z монокристалла кварца и одноименными осями симметрии пластин 2 и 3 и дополнительной пластины 6 выбраны равными по модулю. Углы между кристаллофизической оптической осью Z и одноименными осями симметрии пластин 2 и 3 выбраны противоположными по знаку. Резонатор содержит также блок 9 управления частотой, входы и выходы которого соединены с соответствующими электродами 4, 5, 7 с помощью выводов 10, 11, 12. Блок 9 управления частотой содержит генератор опорной частоты 13, температурный генератор 14, смеситель 15 и управляемый нагреватель 16.

При включении термостата 1 тепло от пластины 3 второго пьезоэлемента и дополнительной пластины 6 передается к пластине 2 первого пьезоэлемента через упоры 8 и непосредственно к поверхности пластины 6 тепловым излучением. Поскольку монокристаллический кварц для инфракрасного излучения с длиной волны 12-20 мкм непрозрачен, поверхность пластины 2 быстро достигает рабочей температуры и в дальнейшем равна температуре пластины 3 и дополнительной пластины 6. В связи с тем, что температурное поле в зазоре между двумя протяженными изотермическими пластинами равномерно, между деталями конструкции резонатора температурные градиенты отсутствуют и температура пластины 2 с высокой точностью поддерживается по частоте пластины 3. При этом сигнал от генератора опорной частоты 13 и сигнал от температурного генератора 14 подаются на смеситель 15. Сигнал разностной частоты с выхода смесителя 15 поступает на управляемый нагреватель 16. Возбуждение первого пьезоэлемента в зазоре и исключение появления температурных градиентов обеспечивает высокую стабильность предложенного термостатированного пьезоэлектрического резонатора. При этом обеспечивается также быстрый выход на режим.

Термостатированный пьезоэлектрический резонатор, содержащий термостат, размещенные в нем первый и второй пьезоэлементы, выполненные в виде пластин из монокристалла кварца, одноименные оси симметрии которых размещены под углом по отношению к кристаллофизической оптической оси Z монокристалла кварца, снабженных электродами, два из которых расположены на противоположных основных гранях пластины второго пьезоэлемента, и блок регулирования частоты, входы и выходы которого соединены с соответствующими электродами первого и второго пьезоэлементов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности частоты и уменьшения времени выхода на режим, в него введена дополнительная пластина из монокристалла кварца, при этом пластина первого пьезоэлемента закреплена с зазором между пластиной второго пьезоэлемента и дополнительной пластиной, на основной грани дополнительной пластины, обращенной к пластине первого пьезоэлемента, расположен третий электрод, углы между кристаллофизической оптической осью Z монокристалла кварца и одноименными осями симметрии всех трех пластин выбраны равными по модулю, а углы между кристаллофизической оптической осью Z монокристалла кварца и одноименными осями симметрии пластин первого и второго пьезоэлементов выбраны противоположными по знаку.

Термостатированный пьезоэлектрический резонатор, содержащий термостат, размещенные в нем первый и второй пьезоэлементы, выполненные в виде пластин из монокристалла кварца, одноименные оси симметрии которых размещены под углом по отношению к кристаллофизической оптической оси Z монокристалла кварца, снабженных электродами, два из которых расположены на противоположных основных гранях пластины второго пьезоэлемента, и блок регулирования частоты, входы и выходы которого соединены с соответствующими электродами первого и второго пьезоэлементов, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты и уменьшения времени выхода на режим, в него введена дополнительная пластина из монокристалла кварца, при этом пластина первого пьезоэлемента закреплена с зазором между пластиной второго пьезоэлемента и дополнительной пластиной, на основной грани дополнительной пластины, обращенной к пластине первого пьезоэлемента, расположен третий электрод, углы между кристаллофизической оптической осью Z монокристалла кварца и одноименными осями симметрии всех трех пластин выбраны равными по модулю, а углы между кристаллофизической оптической осью Z монокристалла кварца и одноименными осями симметрии пластин первого и второго пьезоэлементов выбраны противоположными по знаку.