Пьезоэлектрический трансформатор Советский патент 1977 года по МПК H04R17/00 

(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР

1

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может найти применение в радиотехнике, автоматике и телемеханике.

Известны пьезоэлектрические трансформаторы, содержащие пьезоэлектрические преобразователи, расположенные на общем зву копр оводе .

Наиболее близким по технической сушцости к предлагаемому является пьезоэлектрический трансформатор, содержащий вход-, ной и выходной многосекционные преобразователи акустических поверхностных волн, расположенные на общем звукопроводе 3..

Входной и выходной преобразователи известного трансформатора являются многосекционными, и для их размещения на поверхности звукопровода размер его в направлении, перпендикулярном распространению акустической поверхностной волны (АПВ), должен быть весьма большим. Это особенно заметно в случае высоких значений (1О+200) коэффициента трансформации сопротивления; при этом число секций входного преобразователя, при односекционном выходном, дос-тигает десяти и более; однако минимальный

линейный размер секциИ; или ее апергуры, ограничен требованием работы устройства в ближней зоне:,, то есть апертура прес разовагеля ) , где Д. - длинв акустическо волны. Другим недостатком известного трансформатора является неполное использование выходного преобразователя; по существу в акустическом тракте охватываемом входным преобразователем, наряду с акустическими каналами, соответствующими секциями входного преобразователя, присутсвуют нерабочие зоны, соответствующие соединительным элементам этих секций, т.е тем участкам входного преобразователя, на которых возбуждающие электроды не перекрываются. При увеличении числа секций отношение нерабочих к рабочим зонам возрастает, а КПД трансформатора падает.

Цель изобретения - увеличение коэффициента трансформации и повыщеиие к.п.д. трансформатора.

Это достигается тем, что секции входного и выходного преобразователей расположены акустически последовательно, а электрически секции одного из преобразователей соединены последовательно, а другого параллельно. Изобретение поясняется чертежом. Предлагаемый трансформатор содержит входной 1 и выходной 2 многосекционные преобразователи акустических поверхностных волн. Секции преобразователей расположены акустически последовательно, а электрически секции одного из преобразователей, например 1, соединены последовательно, а другого, например 2, соединены параллельно. Входной электрический сигнал равномерн перераспределяется между секциями входного преобразователя и возбуждает акустическую поверхностную волну, распространяющую ся в направлении выходного преобразователя на зажимах которого присутствует выходной электрический сигнал. Сопротивление одной из .секций преобразователей: «0,805 ы().с„г V - погонная емкость пары электро дов; AV/V- относительное измеггение скорости, акустической поверхностной волны на метал-лизированной поверхности; Wp- рабочая частота: -линейный размер {апертура преобра зователя). При равных сопрот1голениях всех элементарных секций входного .и выходного преобразователей Т . С где -1 1 + п , коэффициент трансформации сопр(этивления определится, как: .,/„ , макс с где п - число секций во входном и выходном преобразователях. В общем случае

п ри различном числе секций входного и выодного преобразователя (например, шин соответственно) „1 п И1 П мин 1И-П макс Трансформатор обеспечивает согласование сопротивлений последовательно включенных четырехполюсников в пределах 10 + + 1О Ом на частотах 1 + 300 мГц в полосе частот df (5 + 5О%) f при практически любой заданной форме переходной характеристики. В предлагаемом трансформаторе существенно уменьшены потери энергии, значительно снижены pa3tvjepbi звукопровода. Формула изобретения Пьезоэлектрический трансформатор, содержащий входной и выходной многосекционньге преобразователи акустических поверхностных волн, расположенные на общем звукопроводе, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента трансформации и повышения КПД, секции входного и выходного преобразователей расположены акустически последовательно, а электрически секции одного из преобразователей соединены последовательно, а другого - парал7 лельно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент ФРГ № 1791254, класс 21 а - 10, 1972. 2.Патент Великобритании № 1325058, класс, НЗ и, 1973,3.Авторское свидетельство по заявке № 1990516/10, М.Кл. Н 047 17/00, 1974 (прототип).