JPH03172012A - Ａｔカットの厚みすべり水晶振動子 - Google Patents
Ａｔカットの厚みすべり水晶振動子Info
- Publication number
- JPH03172012A JPH03172012A JP31216389A JP31216389A JPH03172012A JP H03172012 A JPH03172012 A JP H03172012A JP 31216389 A JP31216389 A JP 31216389A JP 31216389 A JP31216389 A JP 31216389A JP H03172012 A JPH03172012 A JP H03172012A
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- Japan
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- crystal
- diameter
- overtone
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分！チ）
本発明は、オーバート一ンの発振を容易に行えるＡＴカ
ットの厚みずへり水晶振動子に関する。
ットの厚みずへり水晶振動子に関する。
（発明の技術的背景とその問題点）
一般に水晶振動子の振動モードには屈曲振動、たわみ振
動、厚み振動等種々の振動モードがあるが、』（振周波
数がＭＨＺオーダーの水晶振動子では主に厚みすべり振
動モードを使用している。この厚みすべり振動モードで
励振する水晶振動子の共振周波数は水晶片の厚みに逆比
例するために、たとえば共振周波数が１０ＭＨｚの厚み
は約０．１６７ｍｍ、共振周波数が３ ０ Ｍ Ｈ ｚ
の厚みは約０．０５６ｍｍになる。したがって、共振周
波数が高くなると厚みは著しく薄くなり水晶片の強度、
加工上の問題から製作は極めて困難になる。
動、厚み振動等種々の振動モードがあるが、』（振周波
数がＭＨＺオーダーの水晶振動子では主に厚みすべり振
動モードを使用している。この厚みすべり振動モードで
励振する水晶振動子の共振周波数は水晶片の厚みに逆比
例するために、たとえば共振周波数が１０ＭＨｚの厚み
は約０．１６７ｍｍ、共振周波数が３ ０ Ｍ Ｈ ｚ
の厚みは約０．０５６ｍｍになる。したがって、共振周
波数が高くなると厚みは著しく薄くなり水晶片の強度、
加工上の問題から製作は極めて困難になる。
このために共振周波数の高い水晶振動子を必要とする場
合はオーバートーンのモードを使用することが行われて
いる。オーバートーンのモードでは、略基本波の共振周
波数の奇数倍の周波数で共振し、一般に３次、５次、７
次等のモードが使用され、次数は発振回路の定数、たと
えば出力側の同調回路の定数によって決定される。
合はオーバートーンのモードを使用することが行われて
いる。オーバートーンのモードでは、略基本波の共振周
波数の奇数倍の周波数で共振し、一般に３次、５次、７
次等のモードが使用され、次数は発振回路の定数、たと
えば出力側の同調回路の定数によって決定される。
ところで近年、発振回路を小形化し、無調整化するため
に、たとえば水晶振動子と集積回路を一体化して無調整
発振回路を構成した超小型発振器が大量に製造され、使
用されている。しかして、このような構成の発振回路で
は同調回路を有しないためにオーバートーンのモードを
利用することはできないので発振出力の最高周波数は水
晶片の加工上の限界から、たとえば３ ０ Ｍ Ｈ ｚ
程度に制限されることになる。
に、たとえば水晶振動子と集積回路を一体化して無調整
発振回路を構成した超小型発振器が大量に製造され、使
用されている。しかして、このような構成の発振回路で
は同調回路を有しないためにオーバートーンのモードを
利用することはできないので発振出力の最高周波数は水
晶片の加工上の限界から、たとえば３ ０ Ｍ Ｈ ｚ
程度に制限されることになる。
（発明の目的）
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、無調整
発振回路を用いてオーバートーンの周波数で発振するこ
とができるＡＴカットの厚みすべり水晶振動子を提供す
ることを目的とするものである。
発振回路を用いてオーバートーンの周波数で発振するこ
とができるＡＴカットの厚みすべり水晶振動子を提供す
ることを目的とするものである。
（発明の概要）
本発明は、丸板状のＡＴカットの厚みすべり水晶振動子
において共振周波数をｆ（Ｍｈｚ）、水晶片の直径をａ
、励振電極の直径をφとしたときに、 １２．５２≦ｒ − ａ／φ≦８５．１７とし、かつ主
面の面取りを行わないことを特徴とするものである。
において共振周波数をｆ（Ｍｈｚ）、水晶片の直径をａ
、励振電極の直径をφとしたときに、 １２．５２≦ｒ − ａ／φ≦８５．１７とし、かつ主
面の面取りを行わないことを特徴とするものである。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を第１図に示す水晶片の斜視図
を参懇して詳細に説明する。
を参懇して詳細に説明する。
図中、１ｌは水晶の結晶をその結晶軸に対して所定角度
に切断して丸板状に成形したＡＴカットの厚みすべり水
晶片である。そしてこの水晶片ｌＩの表裏板面の中央に
それぞれ円形に励賑電極ｌ２を形成している。
に切断して丸板状に成形したＡＴカットの厚みすべり水
晶片である。そしてこの水晶片ｌＩの表裏板面の中央に
それぞれ円形に励賑電極ｌ２を形成している。
なお励振電極ｌ２から図示しない引出し電極を互いに逆
方向に水晶片１１の周縁部へ導出し、この導出端を図示
しない保持部材で保持するとともに、この保持部材を介
して上記励振電極と外部の回路との電気的な接続を行う
ようにしている。
方向に水晶片１１の周縁部へ導出し、この導出端を図示
しない保持部材で保持するとともに、この保持部材を介
して上記励振電極と外部の回路との電気的な接続を行う
ようにしている。
なおここで、水晶片ｌ１の共振周波数をｆ （Ｍｔｌｚ
）、直径をａ、励振電極ｌ２の直径をφとしたときに次
の■式が成り立つよう【こ水晶片１ｌおよび励振電極ｌ
２の大きさを定める。
）、直径をａ、励振電極ｌ２の直径をφとしたときに次
の■式が成り立つよう【こ水晶片１ｌおよび励振電極ｌ
２の大きさを定める。
１２．５２≦ｆ−ａ／φ≦８５． １７ −−■そ
して基本波振動を阻害し、それによって相対的ζこオー
バー１・−ンの振動を容易にするために、水晶片１ｌの
主面の面取りを行わないようにしている。なお水晶片１
ｌの大きさに対する励振電極ｌ２の大きさを■式のごと
く定めた理由は以下の通りである。
して基本波振動を阻害し、それによって相対的ζこオー
バー１・−ンの振動を容易にするために、水晶片１ｌの
主面の面取りを行わないようにしている。なお水晶片１
ｌの大きさに対する励振電極ｌ２の大きさを■式のごと
く定めた理由は以下の通りである。
すなわち、ＡＴカットの厚みすべり水晶振動子では共振
周波数は水晶片の厚みによって決定され、その関係は、
次の■式で与えられる。
周波数は水晶片の厚みによって決定され、その関係は、
次の■式で与えられる。
ｈ＝１．６７・Ｎ／ｆ ・・ ■
ここでｈは水晶片の厚み（ ｍ ｍ ）Ｎはオーバート
ーンの次数 ｆは周波数（ＭＨｚ） しかして共振周波数ｆ、水晶片の径ａ（ａｔ−ａ５の５
種類）に対して励振電極の径φを異ならせた多数の水晶
振動子のサンプルを製作し、これらのサンプルについて
、水晶片の径ａに対する厚みｈの比、すなわち辺比ａ／
ｈに対すると電極径φの比ａ／ｈ／φと、基本波周波数
と３次のオーバートーンにおける等価抵抗の比Ｒｌ／Ｒ
３を調べたところ第２図のグラフに示す結果を得た。
ーンの次数 ｆは周波数（ＭＨｚ） しかして共振周波数ｆ、水晶片の径ａ（ａｔ−ａ５の５
種類）に対して励振電極の径φを異ならせた多数の水晶
振動子のサンプルを製作し、これらのサンプルについて
、水晶片の径ａに対する厚みｈの比、すなわち辺比ａ／
ｈに対すると電極径φの比ａ／ｈ／φと、基本波周波数
と３次のオーバートーンにおける等価抵抗の比Ｒｌ／Ｒ
３を調べたところ第２図のグラフに示す結果を得た。
すなわち、基本波周波数の共振を抑圧してオーバートー
ンで共振させるためには、基本波周波数における等価抵
抗Ｒｌを３次のオーバートーン周波数における等価抵抗
Ｒ３よりも大きく、すなわちＲ１／Ｒ３＞１とすればよ
く、このためには辺比／電極の径の値を１７以下とすれ
はよい。
ンで共振させるためには、基本波周波数における等価抵
抗Ｒｌを３次のオーバートーン周波数における等価抵抗
Ｒ３よりも大きく、すなわちＲ１／Ｒ３＞１とすればよ
く、このためには辺比／電極の径の値を１７以下とすれ
はよい。
また、上記辺比／電極の径の値をあまり小さくすると等
価抵抗の相対的な条件は維持できるが、等価抵抗の絶対
値が大きくなりすぎるので、辺比／電極の径の値を２．
５以上とする必要がある。
価抵抗の相対的な条件は維持できるが、等価抵抗の絶対
値が大きくなりすぎるので、辺比／電極の径の値を２．
５以上とする必要がある。
また、上述の相対的な等価抵抗の条件を、より確実に維
持してオーバートーンの周波数で良好な共振を得るため
にはＲｌ／Ｒ３＞３とすればよく、このためには辺比／
電極の径の値を１３以下、２．５以上とすればよい。
持してオーバートーンの周波数で良好な共振を得るため
にはＲｌ／Ｒ３＞３とすればよく、このためには辺比／
電極の径の値を１３以下、２．５以上とすればよい。
しかして、共振周波数ｆ、水晶片の径ａに係わらず励振
電極の径φを次の■式を満たすような寸法に設定するこ
とにより基本波周波数の等価抵抗Ｒ１よりも３次のオー
バートーンにおける等価抵抗Ｒ３を小さくでき、かつ実
用的な等価抵抗の値を得られ、それによって基本波の共
振を抑制して３次オーバートーンの周波数で共振させる
ことができる。
電極の径φを次の■式を満たすような寸法に設定するこ
とにより基本波周波数の等価抵抗Ｒ１よりも３次のオー
バートーンにおける等価抵抗Ｒ３を小さくでき、かつ実
用的な等価抵抗の値を得られ、それによって基本波の共
振を抑制して３次オーバートーンの周波数で共振させる
ことができる。
２．５≦辺比／励振電極の径φ≦１７ ・・■そして■
式に、３次のオーバートーンの■式を代入すると、前記
■式を得ることができる。
式に、３次のオーバートーンの■式を代入すると、前記
■式を得ることができる。
２．５≦ｆ−ａ／１．６７・３／φ≦１７すなわち １
２．５２≦ｆａ／φ≦８５．１７このような条件を満た
して製作した水晶振動子であれは、基本波の等価抵抗Ｒ
ｌよりも３次オーバートーンの等価抵抗Ｒ３を小さくで
きるので、たとえば第３図に示すようなコルビッツ型の
無調整発振回路に用いて３次のオーバートーンの周波数
で安定に発振させることができる。
２．５２≦ｆａ／φ≦８５．１７このような条件を満た
して製作した水晶振動子であれは、基本波の等価抵抗Ｒ
ｌよりも３次オーバートーンの等価抵抗Ｒ３を小さくで
きるので、たとえば第３図に示すようなコルビッツ型の
無調整発振回路に用いて３次のオーバートーンの周波数
で安定に発振させることができる。
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明によれば無調整発振回路を
用いてオーバートーンの発振を行うことができ、形状が
小型で無調整で高い周波数の発振出力を得ることができ
るＡＴカットの厚みすべり水晶振動子を提供することが
できる。
用いてオーバートーンの発振を行うことができ、形状が
小型で無調整で高い周波数の発振出力を得ることができ
るＡＴカットの厚みすべり水晶振動子を提供することが
できる。
第１図は本発明の一実施例の水晶振動子を説明する斜視
図、 第２図はサンプルの水晶振動子の辺比／電極径の値を横
軸に、基本波と３次オーバートーンの等価抵抗の比を縦
軸で示すグラフ、 第３図は本発明の水晶振動子を用いた３次オーバートー
ンで発振する無調整コルビッツ回路の一例を示す回路図
である。 Ｉｔ・・・・・水晶片 １２・・・・・励振電極 蔦１図 蔦３図 １２ １１ ｖ５２図
図、 第２図はサンプルの水晶振動子の辺比／電極径の値を横
軸に、基本波と３次オーバートーンの等価抵抗の比を縦
軸で示すグラフ、 第３図は本発明の水晶振動子を用いた３次オーバートー
ンで発振する無調整コルビッツ回路の一例を示す回路図
である。 Ｉｔ・・・・・水晶片 １２・・・・・励振電極 蔦１図 蔦３図 １２ １１ ｖ５２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 共振周波数をｆ（ＭＨｚ）、水晶片の直径をａ、水晶片
の中心に形成する励振電極の直径をφとすると、 １２．５２≦ｆ・ａ／φ≦８５．１７ とし、かつ主面の面取りを行わないことを特徴とする丸
板状のＡＴカットの厚みすべり水晶振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31216389A JPH03172012A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Ａｔカットの厚みすべり水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31216389A JPH03172012A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Ａｔカットの厚みすべり水晶振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03172012A true JPH03172012A (ja) | 1991-07-25 |
Family
ID=18025997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31216389A Pending JPH03172012A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Ａｔカットの厚みすべり水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03172012A (ja) |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP31216389A patent/JPH03172012A/ja active Pending
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