Преобразователь встречно-штыревой

Преобразователь встречно-штыревой (ВШП) 299, 300 [c.576]

Преобразователи ПАВ, в первую очередь электродные преобразователи периодического (однофазные) или встречно-штыревого типа (двухфазные), получаются методами фотолитографии и обеспечивают работу устройств на ПАВ в диапазоне 10 —10 Гц (рис. [c.149]

Помимо перечисленных предложены и испытаны интегральные модуляторы, которые работают по принципу интерферометра Маха—Цендера и используют брэгговское отражение от гребенки напыленных электродов, подобных встречно-штыревым преобразователям, применяемым в акустоэлектронике, а также модуляторы, основанные на вызываемом электрическим полем полном внутреннем отражении. Расчетная ширина полосы модуляции у приборов последнего типа достигает 6 ГГц. [c.221]

В настоящее время основным материалом интегральной оптики являются ориентированные монокристаллические пластины нио-бата лития, в которых различными методами (диффузией титана, ионной имплантацией, протонированием и др.) создаются оптические волноводы как с резким, так и с плавным изменением рефракции, В сочетании с различными вариантами металлизации, включая встречно-штыревые преобразователи, сконструированы и успешно применяются многие типы электроакустических-электро-оптических модуляторов, ответвителей, затворов, бистабильных элементов, трансфокаторов, дефлекторов, управляемых транспарантов, которые по величине управляющих напряжений и энергопотреблении совместимы с коммутирующими и программирующими СБИС и микропроцессорами. Вместе с тем ощущается необходимость как и в дальнейшей миниатюризации, так и в повышении функциональных возможностей имеющегося набора компонентов. [c.254]

Рис. 12.2. Простейшая эквивалентная схема встречно-штыревого преобразователя.

Линии задержки и фильтры, использующие встречно-штыревые преобразователи [c.313]

Частотная характеристика линии задержки на ПАВ в отсутствие ложных отражений практически полностью определяется встречно-штыревыми преобразователями. Зависимость затухания ПАВ от частоты обычно менее существенна. Тем не менее в высококачественных линиях задержки она должна приниматься во внимание, если времена задержки достаточно велики ( 100 мкс и выше). Типичные значения времен задержки в малогабаритных устройствах на ПАВ ограничены размерами кристаллических подложек и составляют 1—20 мкс ). Вблизи нижней границы этого диапазона линии задержки на ПАВ можно использовать как полосовые фильтры ), частотные характеристики которых определяются произведением двух ВШП. Если оба ВШП одинаковы, то результирующая частотная характеристика будет иметь максимум на центральной частоте ВШП, а относительная полоса пропускания будет равна 12М, где N — число пар электродов в каждом ВШП. Если резонансные частоты ВШП отличаются, то получающееся устройство эквивалентно радиотехническому фильтру из двух расстроенных контуров. [c.315]

Другим важным применением рассеивающих структур ПАВ являются дисперсионные фильтры, образованные канавками. Хотя для создания дисперсионных фильтров могут использоваться и апериодические встречно-штыревые преобразователи ( 3), устройства на основе рассеивающих структур обладают более высокими показателями, так как они свободны от целого ряда искажений [c.323]

Для управления направлением распространения ПАВ разрабатываются активные отражатели, основанные на включении отрицательного импеданса в отражающую решётку. Отрицательный индуктивный импеданс создают, включая транзистор с определёнными параметрами и режимом работы в цепь отражающего встречно-штыревого преобразователя. [c.46]

Встречно-штыревой преобразователь ПАВ [c.300]

Метод эквивалентной схемы предполагает аппроксимирование ПАВ объемной волной, амплитуда которой постоянна в тонком слое под поверхностью, где возбуждается и распространяется ПАВ. Эффективное значение амплитуды объемной волны есть корень из действительного значения амплитуды возбужденной ПАВ. Слой, где распространяются волны, разделим на отдельные секции. Обычно секцию составляют электрод преобразователя и соответствующие части прилегающих зазоров, реже зазор и ограничивающие его части электродов. Секция может быть разделена на части, в которых векторы напряженности электрического поля, как правило, имеют одинаковое направление и численное значение (в том числе нулевое). Каждая секция может быть представлена в виде эквивалентной схемы для объемных волн. Соединив эти отдельные схемы, получим эквивалентную схему встречно-штыревого преобразователя ПАВ. [c.333]

Использование моделей встречно-штыревого преобразователя [c.348]

Встречно-штыревой преобразователь можно рассматривать с некоторым приближением как трансверсальный фильтр который отличается от классических фильтров как свойствами, так и применяемыми для его исследования методами синтеза. Анализ трансверсального фильтра базируется в основном на модели дискретных источников (разд. 7.5) и рассматривает простую систему, образованную входным и выходным ВШП. [c.360]

Встречно-штыревой преобразователь, выполняющий роль детектора ПАВ, является приближенной реализацией трансверсального фильтра. Сигналом служит ПАВ, линию задержки составляет та часть поверхности, по которой распространяется поверхностная волна, а электроды преобразователя выполняют роль зондов. На основе принципа обратимости можно показать, что для генератора ПАВ имеют место аналогичные соотнощения. [c.367]

Узкополосный фильтр иа ПАВ можно реализовать в виде трансверсаль-иого или резонансного фильтра. Встречно-штыревой преобразователь трансверсального фильтра (см. разд. 8.2) для очень узкой полосы пропускания содержит большое число электродов, что обусловливает большие размеры фильтра и вызывает побочные эффекты второго порядка (см. разд. 8.10). [c.397]

Для возбуждения и приёма объёмных волн в А. используются пьезоэлектрические преобразователи пье-зоэлектрич. пластинки (на частотах до 100 МГц), пьезополупроводниковые преобразователи с запирающим или диффузионным слоем (в диапазоне частот 50 —300 МГц), плёночные преобразователи (на частотах выше 100 МГц). Гиперзвуковые волны часто возбуждаются с поверхности пьезоэлектрич. звукопровода, торец к-рого для этих целей помещают в зазор СВЧ-резонатора или замедляющую СВЧ-систему. Для возбуждения и приёма ПАВ используются гл. обр. встречно-штыревые преобразователи (рис. 1, а), представляющие собой периодич. структуру металлич. электродов, нанесённых на пьезоэлектрич. кристалл. [c.53]

Рис. < Элементы акусгоэлект-роники а — встречно-штыревой преобразователь ПАВ 6 — металлическая отражающая решетка в — система отражающих канавок.

ИЛИ ниобата лития. Ширина полос (электродов) встречно-штыревых преобразователей и интервалов между ними павна /4 длины волны излучаемых (принимаемых) АВ. Пз лестны также УЛЗ на ПАВ. в к-рых материалом для встречно-штыревых ирообра- [c.595]

Л. 3. на поверхностных акустических волнах. УЛЗ и ГЛЗ на поверхностных акустических волнах (ПАВ) получили широкое распространение в качестве микроминиатюрных устройств для обработки сигналов. Ввод ti снятие сигнала здесь осуществляются с помощью встречно-штыревых преобразователей, каждый из к-рых представляет собой решётку в виде ряда противофазных электродов — параллельных полос в основном из алюминия,— нанесённых на поверхность звукопровода из аьезоэлектрика (рис. 4), напр, из кристаллич. кварца [c.595]

Из числа операций третьей группы выделим металлизацию — сплошную, включая использование прозрачных электродов нанесение индивидуальных микроэлектродов и их систем, включая встречно-штыревые преобразователи устройств акустоэлектроники и акустооптики с субмикронным разрешением прецизионную подгонку размеров активных и пассивных элементов — резисторов, конденсаторов, резонаторов и т. п. коммутацию, включая оптическую, в случае многоэлементных функциональных компонентов, например преобразователей частоты излучения лазеров и др. герметизацию в корпусах — при необходимости с иммерсировани-ем, оптическими окнами, выводами, теплоотводами, юстировочны-ми узлами для совмещения с системой (устройством) и т. п. Отметим большую сложность автоматизированного выполнения операций этой группы в связи с необходимостью автоматизации выходного контроля элементов. [c.253]

Акустоэлектроника — относительно новая область физической акустики и электроники. Она объединя как фундаментальные вопросы акустики твердого тела, так лх многочисленные приложения, главным образом к системам. работки сигналов и физике твердого тела. Как самостоятельное направление акустоэлектроника оформилась к концу 60-х годов, хотя отдельные работы, посвященные различным аспектам применения акустических волн (главным образом объемных) в электронике, в частности в линиях задержки и электромеханических фильтрах, появлялись и раньше [1—3]. В этих традиционных приложениях использовались, однако, лишь два свойства акустических волн - малая скорость, составляющая лишь / 10 от скорости электромагнитных волн, и относительно низкое затухание на длину волны. Лишь с появлением эффективных методов возбуждения высокочастотных (от 10 М1Гк до 3 ГГц) поверхностных акустических волн (ПАВ), в особенности с изобретением встречно-штыревого преобразователя, позволяющего эффективно возбуждать и принимать ПАВ в пьезоэлектрических кристаллах, стало возможным говорить об акустоэлектронике в том широком смысле, в котором она понимается сейчас. Последнее обусловлено следующими особенностями устройств на ПАВ. Во-первых, это те же малая скорость и затухание поверхностных волн во-вторых, интегральность исполнения большинства устройств на ПАВ, позволяющая использовать для их изготовления готовую технологию, разработанную ранее для интегральных микросхем в третьих, доступность тракта ПАВ, энергия которых сосредоточена вблизи поверхности, и связанная с этим возможность эффективного управления характеристиками этих волн с помощью всевозможных электрических и механических внешних воздействий. Наконец, многие а кустоэлектронные устройства обладают поистине уникальными свойствами. Если еще учесть их хорошую воспроизводимость, высокую надежность, то всеобщий интерес к акустоэлектронике станет вполне понятным. Литература по акустоэлектронике весьма обширна. Ей посвящено свыше пяти тысяч оригинальных статей, множество обзоров (см., например, [4—81), несколько монографий [9—14] и специальных выпусков журналов [151, [16]. Мы, разумеется, не будем пытаться осветить все [c.305]

Технология нанесения встречно-штыревых преобразователей на поверхность обычно опирается на фотолитографические методы. Место расположения преобразователя вначале покрывается тонкой металлической пленкой (например, путем вакуумного напыления). Затем на пленку наносится фоторезист, на который через фотомаску экспонируется рельеф преобразователя. После этого в результате травления получается нужная структура. С помощью оптических методов засветки фоторезиста удается получить минимальную ширину штырей 1 мкм (ограничение за счет дифракционных искажений), что соответствует основной частоте ВШП порядка 1—2 ГГц. Для изготовления более высокочастотных преобразователей пригодны методы электронной или рентгенолито графин. [c.311]

IПростейшая линия задержки, состоящая из пьезокристаллической подложки с двумя нанесенными на нее встречно-штыревыми преобразователями (см. рис. 12.1), уже рассматривалась нами. При подаче на любой из одинаковых преобразователей радиоимпульса с частотой заполнения, равной центральной частоте преобразователей, на выходе появится электрический сигнал, который будет задержан на время т пробега поверхностной волны от передающего преобразователя до приемного. При этом, однако, не весь излучаемый сигнал будет принят вследствие двунаправленности излучателя и из-за наличия отражений от приемного преобразователя. Так, если поверхностная волна попадает на приемный ВШП, согласованный с электрической нагрузкой, то только половина падающей энергии будет принята. Четверть отразится и четверть пройдет через преобразователь. [c.313]

Предположим, что на поверхность полупроводниковой пластины с помощью объектива спроецировано одномерное оптическое изображение, модулирующее равновесную плотность свободных носителей по закону По(х). Тогда, в соответствии с общей теорией полупроводникового конвольвера и выражением (7.3), при подаче на встречно-штыревые преобразователи двух электрических сигналов с частотами ю результирующий сигнал свертки будет иметь вид [c.338]

Развитие и оптимизация параметров элементов интегральной акустооптики связано с применением волноводных слоев с большим значением коэффициента акустооптического качества, малыми акустическими потерями в гиперзву-ковом диапазоне, с совершенствованием систем для возбуждения ПАВ. Например, в брэгговском акустооптическом модуляторе, разработанном для применения в радиоастрономии, ширина полосы устройства по уровню 3 дБ составила 530 МГц при центральной частоте 1,74 ГГц [11]. Оптические волноводы получены термодиффузией титана в ниобат лития. Для возбуждения поверхностных акустических волн применяли четырехсекционный встречно-штыревой преобразователь со сдвигом секций на 3/4 длины акустической волны. При электрической мощности 40 мВт эффективность дифракции в акустооптической ячейке составляла 0,1 %. Для расширения области фазового синхронизма и увеличения рабочей полосы интегральных акустооптических устройств рассмотрены взаимодействия поверхностных оптических и акустических волн на скрещивающихся пучках, а также взаимодействия оптических поверхностных волн с акустическими пучками, для генерации которых использованы встречно-штыревые преобразователи с наклонными штырями [11]. При центральной частоте 615 МГц полоса дефлектора составляла 430 МГц, а эффективность дифракции — 16 % при уровне мощности управляющего сигнала 200 мВт. Преобразователь состоит из двух последовательно соединенных секций, повышающих сопротив- [c.150]

Использование пьезоэлектрических и электрооптических свойств в ниобате лития позволяет реализовать в одном волноводе акусто- и электрооптические взаимодействия. При последовательном расположении на поверхности волновода акусто- и электрооптических ячеек получен оптический цифровой коррелятор, реализующий обработку 32-разрядных кодов со скоростью 32 МБит/с. В данной ОИС эталонный код подается на электрооптическую ячейку, состоящую из электродов встречно-штыревого типа. Входные сигналы вызывают генерацию импульсов ПАВ, длина которых o.r ia-сована с длиной встречно-штыревых преобразователей электрооптической ячейки. Единица кодируется высокочастотной ПАВ, а нуль — низкочастотной ПАВ. Умножение выполняется в результате двухкратной дифракции, а инвертирование — с помощью линз . Расположение электродов в ОИС таково, что световой поток, соответствующий совпадающим разрядам выходной посылки, падает на один фотодетектор, а несовпадающий на другой. Полная биполяция корреляции получается после вычитания с помощью электронных цепей выходных сигналов двух фотодетекторов. Вычисление функции корреляции с такой скоростью эквивалентно по быстродействию ЭВМ, выполняющей 2-10 элементарных операций/с. [c.154]

Экспериментально щелевые волны изучались в работе [58]. Эксперименты выполнены на образцах Ь1Юз (6X7X17 — 50 мм), обработанных таким образом, что вдоль рабочей поверхности кристаллов (X — срез, 7 — направление) могла распространяться сдвиговая поверхностная волна. Волны возбуждались и регистрировались встречно-штыревыми преобразователями (ВШП) на частоте 50 МГц. Структура потенциала в щели определялась с помощью торцевых зондов (рис. 111.9), представляющих собой алюминиевые электроды шириной 100 мкм, расположенные на торцах кристаллов параллельно границе на расстоянии 15 мкм от поверхностей кристаллов. Для уменьшения длины формирования поверхностной волны поверхность нижнего кристалла на расстоянии от ВШП до начала щели между кристаллами металлизировалась. Отношение LJLi составляло 250, и на щель падала хорошо сформированная сдвиговая поверхностная волна. [c.139]

Наконец, в случае приемного встречно-штыревого преобразователя постоянные в Pn-i определяются из условия равенства нулю полного заряда и iV—1 условия равенства падения папрянчо-ния на нагрузке разности потенциалов между соседними электродами. [c.202]

Рис. 1. Элементы акустоэлектроникп а — встречно-штыревой преобразователь ПАВ б — металлическая отражающая решётка в — система отражающих канавок.

Часть II книги посвящена электронным устройствам на основе поверхностных акустических волн (ПАВ). Это относительно новая область применения пьезоэлектрических элементов, развитие которой стало возможно после решения технологических проблем прецизионной литографии. Для понимания дальнейших разделов книги здесь приведены основные свойства ПАВ, причем использована концепция изложения, принятая в современной литературе по ПАВ. Уделено внимание возбуждению и детектированию ПАВ с помощью встречно-штыревого преобразователя, и представлены различные варианты его эквивалентной электрической схемы. В этой части центральными являются разделы, посвященные линейным аналоговым элементам и устройствам на ПАВ, т. е. прежде всего частотным фильтрам и резонаторам. Основное внимание уделено методам синтеза встречноштыревого преобразователя в соответствии с требуемой частотной или импульсной характеристикой, а также анализу свойств фильтров и резонансных систем. Кратко описаны устройства на ПАВ, предназначенные для обработки дискретных сигналов, а также устройства, использующие нелинейные явления. (Эта очень перспективная область применения ПАВ требует более подробного и полного изложения, однако такая задача выходит за рамки данной монографии.) [c.4]

Пусгь поверхность некоторой анизотропной подложки совпадает с плоскостью Х1Х2 (рис. 6.21, б). Предположим, что ПАВ возбуждается протяженным источнико.м в виде отрезка с координатами = О, хг, и /2 (рис. 6.21, б). В других точках на прямой Х1 = О при 1X2, > v/2 амплитуда Пав равна нулю. Протяженным источником ПАВ, как правило, является выход встречно-штыревого преобразователя, например внешняя грань последнего штыря неаподизованного преобразователя. Поэтому будем пользоваться термином выходная апертура [c.293]

Большим преимушеством ВШП является возможность гибко и в широких пределах путем изменения его геометрических размеров менять характеристические свойства возбуждаемых ПАВ. В устройствах на ПАВ это проявляется в виде изменения формы импульсного отклика и частотной характеристики. Особенно влияют изменения следующих параметров длины электродов, расстояния между ними, полярности электродов, отношения ширины электродов к периоду ВШП. В специальных преобразователях используют электроды более сложной формы, таким преобразователям посвящен разд. 8.5. Встречно-штыревые преобразователи с электродами разной длины называют аподизованными (рис. 7.1, б). Если расстояние между электродами меняется в соответствии с определенным соотношением, то такой преобразователь носит название дисперсионного (рис. 7.1, в) для него характерна большая ширина полосы пропускания. Расщепление каждого электрода, как правило, на два электрода (см. рис. 7.1, г) позволяет в значительной степени подавить отражения ПАВ и получить несимметричную передаточную функцию. Соответствуюишй преобразователь назовем преобразователем с расщепленными двойными) электродами. Все остальные, относительно редко используемые типы ВШП, можно с определенной степенью точности представить в виде одного из этих основных типов. Изменение ширины электродов оказьшает относительно незначительное влияние на свойства преобразователя. [c.302]

При выборе моделей встречно-штыревого преобразователя исходят из приближенной теории электрического поля преобразователя, так как функция возбуждения, описанная в предылушем разделе, пропорциональна нормальной составляющей этого поля. На рис. 7.10 приведены схемы наиболее широко используемых моделей при этом на рис. 7.10, а изображены нор- [c.316]

Встречно-штыревой преобразователь, отражатель и многополосковый ответвитель, описанные в предыдущей главе, являются исходными элементами, из которых составляют электронные устройства и системы, использующие свойства ПАВ. В узком смысле под устройством или системой на ПАВ подразумевают комбинацию преобразователей, отражателей и многополосковых ответвителей на обшей подложке. В более широком смысле, что соответствует принятому определению в данной книге, под системой имеют в виду гибридную систему, в которой элементы на ПАВ выполняют основные функции. Такая система может содержать некоторые компоненты другого типа, необходимые для ее функционирования, например электронный усилитель в генераторе на ПАВ, согласующие цепи в схеме трансвер-сальиого фильтра и т. п. [c.360]

На рис. 8.29 символы а и А обозначают амплитуды входящей волны, символы Ь и В — амплитуды выходящей волны. Встречно-штыревой преобразователь представляет собой шестиполюсник с электрическими входами, которые обозначены индексом 3. Преобразователи описаны матрицами рассеяния Му, М -, поэтому для ннх действительны соотношения [c.403]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...