Усилитель поверхностных акустических волн Советский патент 1980 года по МПК H03F3/04 

(54) УСИЛИТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ

ВОЛН

I

Изобретение относится к области радиотехники, в частности, к усилителям с полупроводниковыми приборами и может быть использовано в ультразвуковых линиях задержки.

Известен усилитель поверхностных акустических волн, состоящий из пьезоэлектрического звукопрОБОда, двух электромеханических преобразователей поверхностных акустических волн, расположенных на рабочей поверхности звукбпровода. Между преобразователями на пути распространения поверхностной акустической волны размещен слой полупроводника с омическими контактами 1. Усиление поверхностной акустической волны в устройстве осуществляется при сверхзвуковом дрейфе свободных носителей заряда в направлении распространения поверхностной акустической волны.

Недостатком устройства является высокое электрическое напряжение, требуемое для создания сверхзвукового дрейфа носи-, телей заряда в слое полупроводника. Это приводит к значительной потребляемой мощности и к тепловому нагреву конструкции. - Известен также усилитель поверхностных акустических волн, содержащий пьезоэлектрический звукопровод, два электромеханических преобразователя поверхностных акустических волн, расположенных на рабочей поверхности звукопровода, систему металлических полосок, размещенных на пути

, з,вукового луча между преобразователями. Слой полупроводника с омическими контактами расположен вне звукового луча, но граничит с системой металлических полосок 2.

В таком усилителе взаимодействие свободных носителей заряда с электрическими полями, сопровождающими поверхностную акустическую волну, осуществляется с помощью системы эквидистантных металлических полосок. Усиление звуковой волны в таком устройстве происходит также при

5 сверхзвуковом дрейфе свободных сносителей заряда в слое полупроводника.

Недостатком известного устройства является высокое электрическое напряжение, требуемое для сверхзвукового дрейфа но2Q сителей наряда, и значительная потребляемая мощность несмотря на то, что в этом устройстве слой полупроводника можно помещать на подложку из другого вещества нежели материал звукопровода, что в ряде случаев позволяет улучшить электрофизические свойства слоя полупроводника.

Цель изобретения -. снижение питающего напряжения при уменьшении потребляемой мошности.

Поставленная цель достигается тем, что в усилителе поверхностных акустических волн, содержащем пьезоэлектрический звукопровод, два электромеханических преобразователя поверхностных акустических волн, расположенных на рабочей поверхности звукопровода, систему металлических полосок, размешенных на пути звукового луча между преобразователями, металлические полоски объединены в пары, образующие встречно-штыревые преобразователи, причем один из преобразователей соединен со входом, а другой - с выходом усилителя, подключенного к каждой паре преобразователей.

На чертеже представлена схема устройства.

На пьезоэлектрическом звукопроводе 1 расположены электромеханические преобразователи поверхностных акустических волн 2 и 3, осуществляющие соответственно возбуждение и прием акустических волн. На пути распространения звукового луча размещена система металлических полосок, объединенных в пары, образующие встречно-штыревые преобразователи (на чертеже изображены, в частности, три пары преобразователей 4 и 5, 6 ,и 7, 8 и 9). В.устройство введены на каждую пару преобразовате лей усилители 10, 11, 12, к которым подводится питание по шине 13. Каждый усилитель подключен входом к одному встречнощтыревому преобразователю пары, а вы. ходом - к другому. Для подавления паразитных акустических волн нанесены поглотители 14.

При распространении поверхностной акустической волны под преобразователем, с которым соединен вход усилителя, на преобразователе возникает электрическое напряжение с частотой волны, которое усиливается и подается на другой преобразователь пары. При этом им возбуждается поверхностная волна, которая будет увеличивать энергию поверхностной волны, проходящей под этим преобразователем, если фазы возбуждаемой и проходящей поверхностных

волн будут совпадать. Коэффициент усиления поверхностной волны зависит от точности совпадения фаз волн, от потерь на преобразование электрической энергии в механическую и наоборот, от коэффициента усиления введенного усилителя и величины обратной связи между входом и выходом усилителя. Поскольку внешние усилители могут быть выполнены в интегральном исполнении или на дискретных элементах с использованием транзисторов, то для питания всего усилителя поверхностных акустических волн можно использовать н зковольтный источник питания и при этом от него будет потребляться небольшая мощность. Применение предложенного усилителя поверхностных акустических, волн позволяет уменьшить потребляемую усилителем элек тричесйую мощность и улучщить тепловой режим его работы.

Формула изобретения

Усилитель поверхностных акустических волн, содержащий пьезоэлектрический звукопровод, два электромеханических преобразователя поверхностных акустических

вОлн, расположенных на рабочей поверхности звукопровода, систему металлических полосок, размещенных на пути звукового луча между преобразователями, отличающийся тем, что, с целью снижения питающего напряжения при уменьщении потребляемой мощности, металлические полоски объединены в пары, образующие встречноштыревые преобразователи, причем один из преобразователей соединен со входом, а другой - с выходом усилителя, подключенного к каждой паре преобразователей.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

detuy line amlifiers. IEEE Trans. Microwave

Theory Techn, v. MTT-17, № 11, p. 912.

tvl