ПЬЕЗОТРАНСФОРМАТОР Советский патент 1973 года по МПК H04R17/00 

1

Изобретение относится к широкополосным пьезотрансформаторам с поперечно-продольным преобразованием энергии, которые применяются в низкочастотных трактах радиоприемных и радиопередающих устройствах, а также в качестве элементов импульсной техники.

Известен пьезотрансформатор, содержащий пленочный пьезоэлемент с поперечной поляризацией возбудителя и продольной поляризацией генератора, причем генератор состоит из двух встречно-поляризованных частей, разделенных кальцевым электродом.

Недостатком известного устройства является невысокий коэффициент трансформации по направлению и сложности технологии изготовления.

С целью получения широкополосности трансформатора в нем возбудитель и генератор одними концами акустически и электрически присоединены к противоположным сторонам прямоугольного отверстия в бруске из металла с волновым сопротивлением больщим, чем сопротивление пьезоматериала.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого пьезотрансформатора; на фиг. 2 - пьезоэлемент трансформатора.

Широкополосный пьезотрансформатор состоит из вольфрамового бруска 1, в котором

2

сделано прямоугольное отверстие, его противоположным сторонам жестко крепится, например, с помощью клея пьезоэлемент.

Пьезоэлемент выполнен в виде тонкой 5 пьезопластины, возбудитель 2 которого поляризован по толщине, а генератор 3 состоит из двух частей с продольной поляризацией, разделенных кольцевым электродом 4 (напряжение векторов поляризации показано на чер0 теже).

Опорой служит брусок, изготовленный из вольфрама, который имеет высокое волновое акустическое сопротивление, что позволяет осуществить жесткое закрепление пьезоэле5 мента на опоре. Использование других материалов в качестве опоры ухудшает параметры широкополосного пьезотрансформатора.

Общий (земляной) вывод 5 возбздителя 2 и генератора 3 электрически соединен , с

0 вольфрамовым бруском 1, а остальные выводы 6 осуществлены пайкой к металлизированным электродам на поверхности пьезоэлемента. При подаче электрического сигнала на вход

5 трансформатора за счет обратного пьезоэффекта возникает деформация возбудителя, что приводит к деформации генератора и появлению электрического сигнала на выходе трансформатора за счет прямого пьезоэффекта.

0 Благодаря жесткому закреплению пьезоэлемента на вольфрамовой опоре деформация генератора возникает на частотах ниже частоты основного резонанса по длине пьезоэлемента, а благодаря применению пьезоэлемента с поперечно-продольным преобразованием энергии, коэффициент трансформации по напряжению при этом достигает значительной величины.

Так как коэффициент трансформации по напряжению у широкополосного пьезотрансформатора постоянен в диапазоне частот от О гц до частоты основного резонанса по длине пьезоэлемента, то длина пьезоэлемента определяется длительностью передаваемых импульсов.

Предмет изобретения

Пьезотрансформатор, содержащий пленочный пьезоэлемент с поперечной поляризацией возбудителя и продольной поляризацией генератора, причем генератор состоит из двух встречно-поляризованных частей, разделенных кольцевым электродом, отличающийся тем, что, с целью получения его широкополосности, в нем возбудитель и генератор одними концами акустически и электрически присоединены к противоположным сторонам прямоугольного отверстия в бруске из металла с волновым сопротивлением большим, чем

сопротивление пьезоматериала.

iji