Пьезоэлектрический управляемый фильтр Советский патент 1980 года по МПК H03H9/46 H03H7/01 

(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ФИЛЬТР Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть исполь зовано в многоканальной аппаратуре связи, устройствах автоматики и измерительной техники для формирования сигнала высокой спектральной чистоты Известны пьезоэлектрические управляемые фильтры, содержащие механически связанные пьезоэлементы с металлическими связками между ними, соединенными с корпусом, и источник управляющего напряжения l. Недостатком этих фильтров является низкое быстродействие. Из известных устройств наиболее близким к предложенному является пьезоэлектрический управляющий фильт содержащий металлический корпус, рас положенные в нем N механически свя занных пьезоэлементов, где N 4, 5, 6 и т. д., с металлическими связками между ними, одна группа которых соединена с корпусом, и источник управляющего напряжения, одна из выход ных клемм которого соединена с корпусом. Втопая клемма через резисторы и включенные параллельно последним электронные ключи подсоединена к незаземленным электродам входного и выходного пьезоэлементов, которые через разделительные конденсаторы соединены с входной и выходной по тенциальными клеммами Лильтра . Недостатком этого фильтра также является недостаточно высокое быстродействие, что связано с инерционностью управления и большой постоянной времени входной и выходной цепей . Целью изобретения является повышение быстродействия фильтра. Это достигается тем, что в пьезоэлектрическом управляемом фильтре, содержа-щем металлический корпус, расположенные в нем N механически связанных пьезоэлементов, где N 4, 5, 6 нт. д., с металлическими связками между ними, одна группа которых соединена с корпусом, и источник управляющего напряжения, одна из выходных клемм которого соединена с корпусом, вторая выходная клемма источника управляющего напряжения соединена с металлическими связками другой группы. такое устройство характеризуется высокой надежностью и повышенным быстродействием. На фиг. 1 представлена конструкция фильтра; на фиг. 2-принципиальнал электрическая схема пьезоэлектрического управляемого фильтра.

Устройство содержит не менее пьезокерамических резонаторов 1 с металлическими связками 2 между ними и источник 3 управляющего напряжения, одна из выходных клемм которого соединена с корпусом 4, а вторая - с металлическими связками, несоединенными с корпусом.

Фильтр представляет собой сложную механическую резонансную систему, собранную из пьезокерамических пьезоэлементов 1 и металлических связок 2, которая закреплена с торцов в корпусе 4 контактньоми держателями, связанными со входом и выходом фильтра. Часть металлических связок 2,

.образующих первую группу, соединена с корпусом, связки второй группы с корпусом не соединены. Металлические связки 2 через одну соединены с корпусом 4 посредством расположенных в радиальном направлении эластичных проводников, например тонких и легких пружин. Металлические связки 2, не соединенные с корпусом, таким же образом подключены к контактам, к которым подсоединен источник управляющего напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Благодаря подключению второй клеммы источника управляющего напряжения непосредственно к не соединенным с корпусом 4 металлическим связкам 2 и малому значению его внутреннего сопротивления, постоянная времени цепи управления фильтра на несколько порядков меньше, чем аналогичная постоянная в известных фильтрах.

При подаче с выхода источника 3 управляющего напряисения перепада управляющего напряжения переходный . процесс в цепях управления закончится за время порядка 1 10 с и , что соизмеримо с временем переполяризации, характеризующим динамические свойства пьезокерамики и определяемыти как время, необходимое для изменения направления поляризации материала на противоположное под действием скачка напряженности электрического поля.

В этом случае управление резонансной частотой фильтра малоин рционно, причем для пьезокерамик КНБС и ЦТС можно получить крутизну управления до 3 Гц на каждый килогерц несущей при изменении управляющего поля на 1 В/мм.

Предложенный фильтр имеет высокое быстродействие по управляющему напряжению. Оно обладает также повышенной надежностью.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический управляемый фильтр, содержащий металлический корпус, расположенные в нем N механически связанных пьезоэлементов, где N 4J 5, бит.д., с металлическими связками меиоду ними, одна -группа которых соединена с корпусом, и источник управляющего напряжения, одна из выходных клемм которого соединена с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, вторая выходная клемма источника управляющего напряжения соединена с металлическими связками другой группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 316174,.. кл. Н 03 F 1/44, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 376870, кл. Н 03 Н 7/02, 1973.