Сборник лабораторных работ по курсу "Основы твердотельной электроники". Сергеев В.А - 24 стр.

UptoLike

Составители: 

24
тором. Оба бруска сделаны из пьезокерамики различного состава, так как к ма-
териалам возбудителя и генератора предъявляются разные требования. В зави-
симости от расположения электродов на возбудителе и генераторе возможны
трансформаторы различных типов. Наибольшее применение получили транс-
форматоры поперечно-продольного типа, который показан на рис. 2.10.
У такого трансформатора элек-
трическое поле в возбудителе на-
правлено поперек, а в генераторе
вдоль. В зависимости от соотноше-
ния размеров коэффициент транс-
формации напряжения в режиме хо-
лостого хода может достигать не-
скольких тысяч.
Рис. 2.10. Пьезоэлектрический
трансформатор поперечно-продольного типа
Помимо «брусковых» в электронных устройствах применяются и другие
ПЭТ
дисковые, цилиндрические, кольцевые. Пьезотрансформаторы
используются в различных схемах при мощности до нескольких десятков ватт,
их КПД достигает 80-95%. Достоинства ПЭТ
простота, низкая стоимость,
малая масса, возможность микроминитюаризации для применения в
микросхемах, возможность работы как на низких, так и на высоких частотах.
Недостаток ПЭТ
отсутствие проводимости для постоянной составляющей
тока, что не позволяет применять их в некоторых конструкциях.
3.2. Резонаторы на активных кристаллах
3.2.1. Кварцевые резонаторы
Одним из первых пьезоэлектрических приборов был кварцевый резонатор,
имеющий очень высокую стабильность частоты колебаний. Кварцевый резонатор
применяется для стабилизации частоты генераторов и радиопередатчиков. Осо-
бенно высокая стабильность достигается, если кварц поместить в термостат. Соб-
ственная резонансная частота кварца зависит от его геометрических размеров.
На рис. 2.9. приведен пример схемы ге-
нератора с кварцевой стабилизацией. Кварце-
вый резонатор задает на вход транзистора ко-
лебания со стабильной частотой, а усиленные
колебания получаются в колебательном кон-
туре, включенном в выходную, коллекторную
цепь. Обратная связь, необходимая для само-
возбуждения генератора, осуществляется че-
рез емкость коллектор-база. Если эта емкость
недостаточна, то между коллектором и базой
включают дополнительный конденсатор. Ре-
зисторы R1 и R2 включены для обеспечения
прямого смещения эмиттерного перехода.
Рис. 2.9. Схема простого генератора
с кварцевой стабилизацией
Добротность кварцевых резонаторов, т. е. отношение запасаемой реактив-
ной энергии к энергии потерь, очень велика и составляет 10
4
÷10
6
. В соответст-