[發(fā)明專利]一種基于多條耦合器的聲表面波振蕩器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310367507.6
• 申請(qǐng)日: 2013-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN103457571A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文常保;巨永鋒;許宏科;李演明;溫立民;全思;于曉晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): H03H9/25
• 分類號(hào): H03H9/25;H03H9/145
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 林兵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種振蕩器，特別是一種基于多條耦合器的聲表面波振蕩器。

背景技術(shù)

振蕩器是一種無(wú)需外部激勵(lì)信號(hào)，就能將直流電源供給的功率轉(zhuǎn)換為具有一定頻率和振幅信號(hào)輸出的電子系統(tǒng)。聲表面波振蕩器由于具有高的頻率穩(wěn)定度和小的接入系數(shù)，因此在正弦波、方波等各種信號(hào)源，以及載波電路、傳感器等高頻及甚高頻領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

聲表面波器件作為聲表面波振蕩器的核心元件，其設(shè)計(jì)參數(shù)不僅決定了聲表面波振蕩器振蕩信號(hào)的頻率，而且其性能特別是聲表面波器件頻率特性中的體聲波抑制和旁瓣抑制特性的優(yōu)良與否，將直接影響到整個(gè)聲表面波振蕩器的性能指標(biāo)和穩(wěn)定性。聲表面波器件中的輸入換能器在激發(fā)聲表面波信號(hào)的同時(shí)，還會(huì)激發(fā)出一種體聲波信號(hào)，該體聲波信號(hào)在自由基片表面上傳播時(shí)，其與表面波信號(hào)具有相同的傳播路徑。此時(shí)，對(duì)于傳統(tǒng)上使用的等叉指、雙換能器型聲表面波器件，體聲波信號(hào)則會(huì)被耦合到輸出換能器，并對(duì)聲表面波器件的響應(yīng)特性造成影響，引起聲表面波器件的頻譜特性曲線出現(xiàn)帶內(nèi)波紋過大及右邊帶出現(xiàn)高于聲表面波同步頻率的假響應(yīng)現(xiàn)象。同時(shí)，采用傳統(tǒng)上使用的等叉指、雙換能器型聲表面波器件，器件的頻譜特性曲線的第一旁瓣僅僅比主瓣的峰值低13.26dB，如果再綜合考慮信號(hào)反射、體聲波干擾、假響應(yīng)等問題，旁瓣與主瓣峰值的差值將遠(yuǎn)小于這個(gè)值，因此，在測(cè)量中旁瓣信號(hào)很難與主瓣信號(hào)分離出來(lái)，將產(chǎn)生很大干擾。

綜上，設(shè)計(jì)一種周期性好、性能穩(wěn)定的聲表面波振蕩器是十分有必要的，且重點(diǎn)應(yīng)對(duì)其核心元件聲表面波器件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于多條耦合器的聲表面波振蕩器，由于其中的聲表面波器件基于多條耦合器設(shè)計(jì)，使得該聲表面波振蕩器在體聲波和旁瓣抑制方面能力上較普通振蕩器得到提高，輸出振蕩信號(hào)具有了更好的周期性和穩(wěn)定性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)解決方案：

一種基于多條耦合器的聲表面波振蕩器，包括直流電源和直流干擾濾除電路，所述直流電源的輸出端連接直流干擾濾除電路，所述聲表面波振蕩器還包括共集電極放大電路和電容反饋式電路；所述直流干擾濾除電路與由共集電極放大電路和電容反饋式電路組成的并聯(lián)電路相串聯(lián)，所述電容反饋式電路由聲表面波器件和匹配電路串聯(lián)組成；共集電極放大電路的輸出端和匹配電路的輸出端連接；

所述直流電源用于提供穩(wěn)定、恒定的直流電流；直流電源抗干擾電路用于濾除直流電源中的存在的高次諧波、尖峰電壓及噪聲干擾信號(hào)；共集電極放大電路用于放大振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)；基于多條耦合器的聲表面波器件用于對(duì)通過聲表面波器件的振蕩信號(hào)的選頻；匹配電路與聲表面波器件構(gòu)成電容反饋式電路，用于使所述聲表面波振蕩器中的振蕩信號(hào)被反饋放大；當(dāng)直流電源開通后所述聲表面波振蕩器輸出振蕩波形。

優(yōu)選的，所述聲表面波產(chǎn)生器件包括在同一壓電基片材料上依次制作的輸入換能器、多條耦合器和輸出換能器，其中，多條耦合器的長(zhǎng)度等于輸入換能器的最大聲孔徑與輸出換能器的最大聲孔徑長(zhǎng)度之和；多條耦合器的上端與輸入換能器的最大聲孔徑上端對(duì)齊，且多條耦合器的下端與輸出換能器的最大聲孔徑下端對(duì)齊。

優(yōu)選的，所述輸入換能器和輸出換能器均采用變跡換能器。

優(yōu)選的，所述直流電源采用12V直流電源。

優(yōu)選的，所述直流干擾濾除電路由電容C1、電容C2和電感L1組成；所述共集電極放大電路由晶體管放大器Q1，偏置電阻R1、偏置電阻R2和反饋電阻R3組成；所述電容反饋式電路由基于多條耦合器的聲表面波器件SAW、電容C3、電容C4和電感L2組成；其中：

所述直流電源的輸出端分別連接電容C1的正極、電容C2和電感L1，電容C1的、電容C2和電感L1三者并聯(lián)組成濾除直流干擾電路；電容C1的負(fù)極和電容C2的輸出端與聲表面波器件SAW的輸入端S2相連，電感L1的另一端與聲表面波器件SAW的輸入端S1、電感L2以及電阻R1分別相連；晶體管放大器Q1的基極、偏置電阻R1的另一端和偏置電阻R2三者相連，Q1的集電極、電感L2的另一端和電容C4三者相連，Q1的發(fā)射極、反饋電阻R3和電容C3三者相連；SAW的輸出端S3與電容C3相連；偏置電阻R2的另一端、反饋電阻R3的另一端以及SAW的輸出端S4均接地。

優(yōu)選的，所述晶體管放大器Q1采用硅NPN?C3355型高頻三極管放大器。