JPH03234109A - ラダー型フイルタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、複数個の直列共振子と並列共振子とを用いて
構成されたラダー型フィルタの改良に関し、特に、圧電
板で構成された各共振子の分極方向が改良されたラダー
型フィルタに関する。

〔従来の技術〕

第２図に、公知のラダー型フィルタの一例を示す、この
ラダー型フィルタでは、４個の直列共振子１〜４が入出
力端間に直列に接続されており、それによって直列腕が
構成されている。他方、各直列共振子１〜４間には、基
準電位との間に、それぞれ、並列共振子５〜７が接続さ
れており、３個の並列腕が構成されている。

ところで、直列共振子１〜４及び並列共振子５〜７を構
成するための共振子としては、圧電板、例えば圧電セラ
ミック板を厚み方向に分極処理し、かつ該圧電板の両生
面に電極を形成したものを用いることが多い、なお、第
２図の回路構成では、４個の直列共振子１〜４と３個の
並列共振子５〜７が用いられているが、目的とするフィ
ルタ特性に応して、種々の段数のラダー型フィルタが構
成され、使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、第２図のラダー型フィルタにおいて直列共振
子１〜４及び並列共振子５〜７を構成する各共振子の圧
電板の分極方向については、余り考慮されていないのが
実情であり、僅かに特開昭６３−２１２２１２号に、直
列共振子の圧電板の分極方向を一定方向に揃えた構成が
開示されているに過ぎない。

その結果、実際には、第２図の矢印Ｐ１〜Ｐ。

で示すように、直列共振子１〜４の圧電板の分極方向が
同一であり、並列共振子５〜７の分極方向が図示のよう
になっている製品も生していた。他方、圧電仮に温度変
化が与えられると、圧電板の焦電性により高電圧が誘起
される。従って、各共振子の分極方向Ｐ１〜Ｐ、が第２
図のような向きの場合に゛は、各共振子１〜７を構成し
ている圧電板の焦電性により誘起される高電圧が、入出
力端子と基準電位との間に相乗的に加わるおそれがあよ
って、はんだ付は等の急激な温度変化が与えられた場合
、焦電性により誘起される高電圧が、入出力端に接続さ
れる能動素子に悪影響を与えるおそれがあった。特に、
接続される能動素子の耐電圧が低い場合には、能動素子
が破壊されることさえあった。

よって、本発明の目的は、圧電板の焦電性に起因する、
入出力端に接続される素子への悪影響を効果的に防止し
得る構成を備えたラダー型フィルタを提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、複数個の直列共振子で構成された直列腕と、
並列共振子で構成された並列腕とを有し、各共振子が圧
電板を用いて構成されているラダー型フィルタにおいて
、下記の構成を備えることを特徴とする。

すなわち、直列腕の少なくとも一方の端部に配置された
直列共振子及び該直列共振子に接続された並列共振子の
圧電板の分極方向が、直列腕の少なくとも一方の端部に
配置された直列共振子と該直列共振子に接続された並列
共振子との接続点側から見て同一方向とされていること
を特徴とする。

好ましくは、直列共振子の圧電板の分極方向は、直列腕
に沿って交互に逆方向とされる。

〔作用〕

直列腕の少なくとも一方の端部、すなわち入力端側また
は出力端側の直列共振子の圧電板の分極方向と、この直
列共振子に接続された並列共振子の圧電板の分極方向と
が上記のように設定されているため、該直列共振子と並
列共振子との接続点において、焦電性に起因する高電圧
が相殺され、入力端または出力端への高電圧の印加が効
果的に防止される。

また、直列腕を構成している複数個の直列共振子の圧電
板の分極方向を交互に逆極性にした場合、直列共振子に
おいて焦電性に起因して発生した高電圧が、隣接する直
列共振子間で相殺されることになるため、焦電性に起因
する高電圧が相乗的に入出力端に加わることがより一層
効果的に防止される。

〔実施例の説明〕

第１図に、本発明の一実施例が適用されたラダー型フィ
ルタを示す。このラダー型フィルタでは、ｎ個の直列共
振子Ｘ、〜Ｘいが入出力端間に直列に接続されて直列腕
が構成されている。他方、直列共振子Ｘ１〜Ｘ１間に、
それぞれ、並列共振子Ｙ　Ｉ””’　Ｙ　−＋が接続さ
れて、それぞれ並列腕を構成している。

本実施例のラダー型フィルタの第１の特徴は、直列腕の
両端に配置された直列共振子Ｘ、、Ｘ、。

と、該直列共振子ＸＩ、Ｘ−に接続された並列共振子Ｙ
ｌ、Ｙ−＋　との接続点Ａ、Ｂから見て、それぞれ、直
列共振子ｘｌ及び並列共振子Ｙ１の圧電板の分極方向Ｐ
８□　ＰＦ＋、並びに直列共振子Ｘ５及び並列共振子Ｙ
１−１の圧電板の分極方向Ｐ　ｌｌｌ１＋Ｐア。、、１
．が同一方向とされていることにある。

また、本実施例のラダー型フィルタの第２の特徴は、直
列共振子Ｘ１〜Ｘ、の圧電板の分極方向Ｐ　ＸＩ＋　　
Ｐ　Ｘ＊’−−’−””＋　　Ｐ　１１１１が、直列腕
に沿って交互に逆方向とされていることにある。

次に、上記実施例のラダー型フィルタの作用を説明する
。

今、ラダー型フィルタにはんだ付は等によりゑ、激な温
度変化が与えられた場合を仮定する。この場合、接続点
Ａに着目すると、直列共振子Ｘ１及び並列共振子Ｙ１の
圧電板の分極方向Ｐ、、、Ｐア。

が上記のように設定されているため、直列共振子χ１及
び並列共振子Ｙ、の圧電板の焦電性に起因する高電圧は
接続点Ａに対して逆極性で加わることになるため相殺さ
れ、該焦電性に起因する高電圧が入力端と基準電位との
間に印加されることが効果的に防止される。

出力端側においても、接続点Ｂに対して、直列共振子Ｘ
。及び並列共振子Ｙ、−１の圧電板の焦電性に起因する
高電圧が、同様にして相殺され、両正電板の焦電性に起
因する高電圧の出力端側への印加が効″果的に防止され
る。

さらに、本実施例のラダー型フィルタでは、直列腕を構
成してるｎ個の直列共振子Ｘ１〜Ｘ１の圧電板の分極方
向は、図示の矢印Ｐ、、、ＰＸ□Ｐｘ、、で示すように
直列腕に沿って交互に逆方向とされているため、直列共
振子Ｘ１〜Ｘ、、の圧電板の焦電性に起因する高電圧が
隣接する直列共振子間で相殺される。よって、ｎ個の直
列共振子Ｘ、〜Ｘ、に起因する入出力端への高電圧の印
加も防止することができる。

よって、入力端あるいは出力端に接続される能動素子等
の他の素子への悪影響を効果的に防止し得ることがわか
る。

なお、第１図に示した実施例では、接続点Ａ及びＢの双
方において、本発明の分極方向条件を満たすように構成
したが、何れが一方の接続点ＡまたはＢ側においてのみ
本発明の分極方向についての条件を満たすように構成し
てもよい０例えば、直列共振子Ｘ７と並列共振子ＹＭ−
１の圧電板の分極方向を上記のように設定さえすれば、
接続点Ａ側では第１図実施例のように分極方向が設定さ
れていすとも、入力端側はともがく、出力端側に接続さ
れる素子への悪影響は一応防止し得るがらである。

また、直列共振子Ｘ１〜Ｘ７の圧電板の分極方向を直列
腕に沿って交互に逆極性とする必要も必ずしもない。す
なわち、接続点Ａまたは接続点Ｂにおける分極方向の条
件を上記のように設定さえすれは一応の効果を得ること
ができるからである。

さらに、本発明が適用されるラダー型フィルタは°、第
１図に示したように、ｎ個の直列共振子と（ｎ−１）個
の並列共振子とを有するものに限らない、第３図に示す
ように偶数個の共振子を用いたラダー型フィルタにも本
発明を適用することができる。

第３図のラダー型フィルタでは、２個の直列共振子１１
．１２と２個の並列共振子１３．１４とがラダー型に結
線されている。そして、直列共振子１１と並列共振子１
３との接続点Ｃから見て、直列共振子１１及び並列共振
子１３の圧電板の分極方向Ｐ　Ｉｌ、　　Ｐ　１３が同
一方向とされているため、入力端側において、焦電性に
起因する高電圧が印加されることが効果的に防止される
。

また、直列共振子１１．１２の圧電板の分極方向が図示
の矢印の方向に示すように逆方向とされているため、直
列共振子１１．１２の圧電板の焦電性による高電圧も効
果的に相殺される。従って、出力端側には、僅かに並列
共振子１４の圧電板の焦電性に起因する電圧が印加され
るだけであるため、出力端側に接続される素子への悪影
響も低減される。

上記のように、偶数個の共振子を用いたラダー型フィル
タにも、本発明を適用することにより、ラダー型フィル
タに接続される能動素子等への悪影響を効果的に防止し
得ることがわかる。

次に、具体的な実験結果につき説明する。第１図に示し
たラダー型フィルタにおいて、ｎ＝４とした場合、すな
わち第２図に示したラダー型フィルタと同様に７個の共
振子を用いてラダー型フィルタを構成した。このラダー
型フィルタを複数個用意し、２６０°Ｃの温度の溶融は
んだに３秒間浸漬し、次に溶融はんだから引き上げた後
１ｏ分経過した状態で、入力端とアース電位間の電圧を
測定した。なお、測定に際しては、入力インピーダンス
はＩＭΩ／　１０　ｐ　Ｆとした。

結果を、下記の第１表に示す、なお、比較のために、７
個の共振子の分極方向をアトランダムとした従来のラダ
ー型フィルタを複数個用意し、同様にして温度変化を与
えて入力端とアース電位との間の電圧を測定した。結果
を第１表に併せて示す、なお、第１表中の電圧の単位は
Ｖである。

第　　　１　　　表 第１表から明らかなように、共振子の分極方向をアトラ
ンダムとした従来品では焦電性に起因する高電圧が入力
端とアース電位との間にかなりの大きさで印加され、さ
らにその大きさが非常にばらついている。これに対して
、本実施例のラダー型フィルタでは「０」となることが
わかる。

なお、本発明は、圧電セラミック板の両生面に電極を構
成した構造を有する共振子を用いたものに限らず、セラ
ミックス以外の他の圧電体からなる圧電板を用いたラダ
ー型フィルタにも適用することができる。

また、分極方向は、本発明の条件を満たす限り、第１図
に矢印で示した方向と逆の場合であってもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、直列腕の少なくとも一方の端部に配置
された直列共振子及び該直列共振子に接続された並列共
振子の圧電板の分極方向が、両共振子の接続点側から見
て同一方向とされているため、焦電効果により誘起され
た高電圧が該接続点側の入出力端側に印加されることを
確実に防止することができる。従って、はんだ付は等の
急激な温度変化がラダー型フィルタに与えられた場合で
あっても、接続される能動素子等の高電圧破壊を効果的
に防止することができる。

また、直列腕に配置された複数個の直列共振子の圧電板
の分極方向を直列腕に沿って交互に逆極性とすれば、直
列共振子の焦電効果により誘起された高電圧の相乗的付
加を防止することができるため、接続される素子への高
電圧の印加をより一層効果的に防止することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が適用されたラダー型フィル
タを示す回路図、第２図は従来のラダー型フィルタを説
明するための回路図、第３図は本発明が適用されるラダ
ー型フィルタの他の例を説明するための回路図である。 図におｔｌで、Ｘ　＋　””　Ｘ−は直列共振子、Ｙｌ
〜Ｙ＋＋−＋　は並列共振子、Ｐ　ＸＩ＋　Ｐ　＊！＋
　’−”−’−’　＋　　Ｐ　Ｘｌｌ＋Ｐ　Ｆ＋＋　・
−・−・・・−・、Ｐ□□、は分極方向を示す。 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の直列共振子で構成された直列腕と、並列
   共振子で構成された並列腕とを有し、各共振子が圧電板
   を用いて構成されているラダー型フィルタにおいて、 前記直列腕の少なくとも一方の端部に配置された直列共
   振子及び該直列共振子に接続された並列共振子の圧電板
   の分極方向が、前記直列腕の少なくとも一方端部に配置
   された直列共振子と該直列共振子に接続された並列共振
   子との接続点側からみて同一方向とされていることを特
   徴とするラダー型フィルタ。
2. （２）前記直列腕の複数個の直列共振子の圧電板の分極
   方向が直列腕に沿って交互に逆方向とされていることを
   特徴とする請求項１に記載のラダー型フィルタ。