Merkmale des piezoelektrischen Filters

Anzahl Durchsuchen:0 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2018-11-02 Herkunft:Powered

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Nachdem das elektrische Signal den Filter durchlaufen hat, ändert sich nicht nur seine Amplitude mit Frequenz, sondern auch seine Phase ändert sich mit Frequenz. Um die Auswirkung des Filters auf den Betriebszustand des Schaltkreises nach dem Kreislauf zu verstehen, müssen die drei Merkmale des Filters, nämlich das Impedanzcharakteristik, das Dämpfungsmerkmal und die Phasencharakteristik, untersucht werden.

Impedanzeigenschaften der piezoelektrischen Keramik sind Eingangsimpedanz und Ausgangsimpedanz. Der Filter ist ein Gerät, das mit dem Vier-terminalen Netzwerk und der Eingabe des Filters verbunden ist. Das Signal wird an den Filter übertragen und als Signalquelle angesehen. Der innere Widerstand ist Zi; Das mit der Ausgabe des Filters verbundene Gerät, die Ausgabe des empfangenden Filters. Das als Last angesehene Signal hat eine Impedanz von ZL; Sowohl ZI als auch ZL sind die Beendigungsimpedanz des Filters.

Charakteristische Impedanz

Wenn die Kündigungsbedingungen ZI und ZL der Piezo -Elektrokeramik ändert, werden auch seine Eingangs- und Ausgangsimpedanzen Z und Z geändert, was den Arbeitszustand des Filters beeinflusst. Für einen Filter kann es an jedem Ende eine eindeutige Beendigungsimpedanz beenden. Diese Impedanz ermöglicht es, dass die Eingangsimpedanz am Ende der Studie genau der Lastimpedanz an diesem Ende entspricht. Diese charakteristische Impedanz ist die charakteristische Impedanz des Filters. Die charakteristische Impedanz hängt mit der Struktur und den Parametern des Filters selbst und auch mit der Frequenz des Eingangssignals zusammen. Für einen bestimmten Filter ist es daher kein fester Wert, sondern unabhängig von der Beendigungsimpedanz. Wenn die endgültige Impedanz des Filters seiner charakteristischen Impedanz entspricht, erhält der Filter die beste Arbeitsbedingung. Diese Verbindung wird als übereinstimmende Verbindung des Filters bezeichnet. Da die charakteristische Impedanz frequenzabhängig ist, ist es unmöglich, perfekt zu passen. Wenn die Beendigungsimpedanz vonP-41-materielle pizoelektrische Keramikist gleich seiner charakteristischen Impedanz, die vom andere Ende ersichtliche Eingangsimpedanz ist gleich der charakteristischen Impedanz dieses Endes.

Dämpfungsmerkmale

Über das Dämpfungsmerkmal oder das Verlustcharakteristik spiegelt es die Abschwächung des Signals durch den Filter für unterschiedliche Frequenzen oder die Fähigkeit des Filters wider, verschiedene Frequenzsignale auszuwählen. Das Merkmal derPiezoelektrische Keramik ManufrakturierungIn Abhängigkeit von der Frequenz wird als Dämpfungsmerkmal des Filters bezeichnet. Die Abschwächung des Filters kann in den Übertragungsverlust, die Einmischung (Einfügungsverlust) und die Abschwächung der Arbeit unterteilt werden. Bei der Verwendung und Messung von Filtern ist die häufigste Dämpfung am häufigsten.

Phasenmerkmale und Phasenverschiebungseigenschaften

Das elektrische Signal verläuft nicht nur mit seiner Amplitude, sondern auch mit seiner Phase durch den Filter. Die durch den Filter verursachte Phasenänderung hängt nicht nur mit der Frequenz, sondern auch mit der Struktur und den Parametern des Filters zusammen. Das Merkmal der durch den Filter als Funktion der Frequenz verursachten Phase wird als Phasencharakteristik bezeichnet. Das Merkmal, dass die Phasendifferenz mit der Frequenz variiert, wird als Phasenverschiebungscharakteristik bezeichnet. Für eine bestimmte Dämpfungsmerkmale gibt es ein Phasencharakteristik, das entsprechend entspricht. Für die interventionelle Abschwächung gibt es eine intervenierende Phasenverschiebung, dh die Spannung (Strom) auf der Last hat eine Phasenänderung vor und nach dem Einbruch des Filters. Für die Übertragungsschwächung gibt es eine Übertragungsphasenverschiebung, dh das Übertragungssignal des Filters hat eine Phasenverschiebung relativ zum Eingangssignal. Da das Ausgangssignal des Filters eine Zeitverzögerung in Bezug auf den Eingang aufweist, wird es als Verzögerung bezeichnet. Die Verzögerung ist auch eine Funktion der Frequenz.

Prinzip und elektrische Eigenschaften von piezoelektrischen Keramikfiltern

Das Prinzip derPZT5 Material Piezo -Scheibenist, dass der piezoelektrische Keramikfilter unter Verwendung der Resonanzeigenschaften des piezoelektrischen Keramikvibrators entworfen wurde. Wenn ein piezoelektrischer Keramikvibrator in Reihe zwischen der Signalquelle und der Last -ZL angeschlossen ist, hat er die in der folgenden Abbildung gezeigten Abschwächungseigenschaften.

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Wie aus der Abbildung hervorgeht, ist die Impedanz das kleinste, wenn sich die Signalfrequenz in der Nähe der Resonanzfrequenz des Keramikoszillators befindet, das Ausgangssignal das größte oder das Signal die geringste Dämpfung hat. Ein monolithischer Keramikvibrator hat also die Filtereigenschaft, die einem 2-terminalen Filter entspricht. Obwohl monolithische piezoelektrische Keramikvibratoren Filtereigenschaften aufweisen, sind die Dämpfungsmerkmale schlecht und erfüllen häufig die Anforderungen für die Verwendung nicht. Um einen Filter mit guter Leistung zu erhalten, muss die piezoelektrischen Vibratoren auf bestimmte Weise kombiniert werden.

Design und Berechnung des piezoelektrischen Keramikfilters

Die Konstruktionsberechnung des Piezo -Keramikfilters basiert auf dem Leistungsindex eines bestimmten Filters, wie z. Die elektromechanische Auswahl des Piezo -Keramikmaterials durch theoretische Berechnung. Der Kopplungskoeffizient, der Vibrationsmodus, die Geometrie des Vibrators und die Anzahl der Knoten und Struktur des Filters erzeugen einen Filter, der die Leistungsanforderungen entspricht. Die Entwurfsmethode des Filters kann im Allgemeinen in zwei Arten unterteilt werden: Analysemethode und umfassende Methode. Beide Methoden haben ihre eigenen Vorteile und müssen in bestimmten Situationen angewendet werden. Verallgemeinerte Methoden werden im Allgemeinen für Schmalbandfilter mit Bandbreiten von weniger als 2%verwendet, während mit Analytics typischerweise ein hoher Pass mit niedrigem Durchgang und größere Bandbreitenfilter entworfen werden. Die Bedingungen für die Konstruktionsberechnung sind im Allgemeinen die Mittelfrequenz F0, die Bandbreite ΔF, den rechteckigen Koeffizienten K, die Stoppband -Defensive (oder Stoppband -Abschwächung), Übereinstimmungsimpedanz und Stabilität. Endgültige Anforderungen für das Design:

1) Materialeigenschaften: Frequenzkoeffizient der Temperatur, relativer Dielektrizitätskonstante, elektromechanischer Kopplungskoeffizient und piezoelektrischer Koeffizient von Porzellan
2) Vibratorgröße: Vibrator -Vibrationsmodus, Strukturgröße
3) Anzahl der Filterabschnitte und Anzahl der Vibratoren

Merkmale des piezoelektrischen Filters

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