с помощью выбранного значения частотного коэффициента ределяют приближенное значение толщины линзы tii

Далее вычисляют приближенное значение

диаметра лин

Выбрав значение db подсчитывают отнощение d\IR и с п(?

о,г 0, 0,6 c R

мощью графика на рис. 2.11 отыскивают второе приближенное значение частотного коэффициента Л,. По значению Л/, можно определить второе значение, более точное, толщины линзы и. Чаще всего на этом можно остановиться, не делая дальнейших приближен ных вычислений. Определив

Рис. 2.11. Зависимость частотного коэффициента от отношения диаметра лиизы к радиусу кривизны для сре- за ух11+35°

0 30 W

ю

\ 25°0.0

50 40 дО 20 70 М°00

2 06 8 70 .2 3 4-56 8Г0 2-3 d/t

Рис. 2.12. График для выбора угла среза ухУ+Зб" пьезбэлемеитов-лииз для искусственного (штриховая линия) и естественного (сплошная линия) кристаллов кварца - . .

толщину линзы, следует рассчитать ширину бортика h для данного диаметра линзы d:

h=VW-2Ri-t.

Если ширина бортика больше 0,2 мм, у линзы целесообразно снять фаску. Фаску снимают так, чтобы уменьшить ширину бортика до 0,2 мм. После этого находят угол среза для получения минимального ТКЧ. Приближенное значение угла среза линзы можно определить по графику на рис. 2.12.

Этот метод используется также для расчета пьезоэлементов среза ух1/-49°. В этом случае для определения значения частотного коэффициента Nf следует обратиться к графику на рис. 2.13.

Z650

Рис. 2:13. Зависимость частотного коэффициента от отношения диаметра линзы к радиусу кривизны для среза „5/7 yxl/-49°

2.5. МЕТ-ОДИЙА РАСЧЕТА ПЬЕЗОЭЛЕМЕНТОВ СРЕЗОВ

xi/s + 8°307±34°; xi/s -f 8°307±38° И ТАБЛИЦА РАСЧЕТНЫХ ДАННЫХ ТИПОВЫХ СРЕЗОВ

Срезы xi/s + 8°307±34° и xi/s + 8°307±38° являются развитием среза xysl + b° и используются в низкочастотном диапазоне в фильтрах и генераторах.

Частотный коэффициент Nf среза x s -f 8°307±34° зависит от

отношения ширины пьезоэлементов по оси Z к их длине ; по оси

У, т. е. oTbjl. Ниже приведены эти данные:

Ы1 ....... 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 : 0,9

......... 2800 2760 2700 2600 2470 2360

На графике (рис. 2.14) дано значение частотного коэффициента при разных отношениях ширины к длине для разных углов среза пьезоэлементов. Толщина пьезоэлементов задается в зависимости от эквивалентных параметров фильтров (при иопользова-иии кварцевых резонаторов в схеме фильтров).

Температурный коэффициент частоты пьезоэлементов также зависит от отношения ширины к длине: ;

Ы1 ... 0,35 : 0,4 0,45 ,5 0,55 0,6 0,65

ТКЧХ10-6 . ... о +0,5 -1-0,4 q.

-2,5 -4

Таблица 2.2

Срез

Вид пьезоэлемента

Вид колебаний

Изображение пьезоэлементов С обозначением размеров

Обозначения геометрических размеров

Частотный коэффициент

Формула для расчета значения частоты

xysl+b" (+5)

(+5°)

Брусок

Пластина прямоугольная

Изгиб по толщине (в пл. XY)

Изгиб по грани (в пл. ZY)

Сжатие н растяжение по длине

yxl/-SV

(ДТ)

ухЦ-Ы"

(ДТ)

yj»:/s/+51307+45° (ЖТ)

Пластина квадратная

Пластина прямоугольная

Пластина прямоугольная

Сдвиг по контуру

Сдвиг по контуру

Сжатие н растяжение но ширине

Отношение сторон

Примечание

s - толщн)1а 10 оси X(Z) I - длина по осп К b - ширина по оси Z(X) а=0,224 (

S - толщина по оси X I - длина по оси Y b - ширина по осп Z а=0,224/

5525 - 62О0

5545

S-- толщина по оси X I - длина по оси Y h - ширина по оси Z

2760 - 2830

5525 s

55456

2830

-л;0,85 о

Y<0.15

-<0,15

Следует пользоваться рис. 2.8, 2.9 для более точного выбора соотношения сторон sjl и частотного коэффициента N,

5=0,2-1,0 мм

5=0,2-1,5 мм

S - толщина по оси Y I - длина по оси X b - ширина по оси Z

по оси Y I - длина по осп X b - ширина по оси Z

i о"

3 о X ю

- >> а, II о •в

с/5 ►

. <м о о" .-г

ii I

Гх £n

I о

о , о

S О X

II "

W СЗ-

3 о J о

о о сз-о СЗ

5< 1 In,

, о , о , о и СЗ -

о о о о

о <

о о сз-о СЗ

и СЗ -

,0,00

о i о II

-1 Г

== X О)

<" S "

ь к 5.

я ь 1=1

« я о

о о, с

.тч я

- ш

£ а, S Э

к о а, и

00 о

На рис. 2.15 показана зависи-jiOCTb ТКЧ от отношения ширины к длине пьезоэлемента для разных углов срезов. Из приведенной зависимости ТКЧ от ЬЦ и этого рисунка видно, что значение ТКЧ пьезоэлементов данных срезов достаточно мало по сравнению с ТКЧ пьезоэлементов других срезов, применяемых для фильтров (xi/s/-1-5° и др.).

Рис. 2.14. Зависимость частотного коэффициента пьезоэлементов от отношения сторон и угла среза

1800

1560

1? 42 0, 0,6 0,8 Ь/1

На рис. 2.16 дано относительное изменение частоты пьезоэлементов среза xi/sZ/ + 8°307±34° в зависимости от температуры окружающей среды. Частотный коэффициент Nf и ТКЧ для среза

Af/f

0,1 0,S 0,8 b/I, О 10 to 40 50 60 t,D

Рис. 2.15. Зависимость ТКЧ пьезоэлементов от отношения сторон и угла среза

Рис. 2.16. Характеристики относительного изменения частоты пьезоэлементов среза xysl/+8°30l ±34° в зависимости от температуры

A-i/sZ/-t-8°307±38* также меняются в зависимости от отношения Ширины к длине пьезоэлементов. Эти данные приведены ниже:

.......... 0,1 0,2 0,3 0,4

......... 5600 5200 4833 4200

... 0,1 0,2 0,4 0,5 0,65 0,75 0,9

. . . -2,5 -2,7 -3 -3,2 -4 -5 -7,5

ЬП . .

ъп . .

ТКЧ X10-6

Расчетные данные для пьезоэлементов срезов xysj + b°; Ух1/~Ы°; у.х1з1 + БГЖ1 + АБ°; ухЦ + Ж; xysl-l8°30-•vt/sZ/-f8°307±34°; a;i/sZ/--8°307±38° приведены в табл. 2.2.

2.6. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ КВАРЦЕВЫХ РЕЗОНАТОРОВ, НА СТАБИЛЬНОСТЬ ИХ ПАРАМЕТРОВ

Имеются данные о влиянии разлйчн"Ь1Х отклонений, возникаю Щих при изготовлении кристаллических элементов разных срезов-.