JPS5879778A - 圧電磁器トランスフイルタ - Google Patents

圧電磁器トランスフイルタ

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JPS5879778A
JPS5879778A JP56177519A JP17751981A JPS5879778A JP S5879778 A JPS5879778 A JP S5879778A JP 56177519 A JP56177519 A JP 56177519A JP 17751981 A JP17751981 A JP 17751981A JP S5879778 A JPS5879778 A JP S5879778A
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piezoelectric
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electrode
filter
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Takeshi Inoue
武志 井上
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/54Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/56Monolithic crystal filters
    • H03H9/562Monolithic crystal filters comprising a ceramic piezoelectric layer

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波帯で使用可能な圧電トランスフィルタに
関す6ものである口 圧電トランスは、通常、共振状態で使用さn。
共振周波数において最大の効率良′び昇圧比が侍られる
ものであり、一般の巻線型トランスに比較して、(1)
小型化かはかnること、(2)不燃化がはかれること、
(3)電fB酵導かないことなど数多くの特徴を備えて
おり、実用化がすすめられている。第1図に従来の代表
的な圧電トランスであるローゼンタイプ圧電トランスの
構造を示す。@1図について説明すると表面に電極が設
けられた圧電板において図の11で示す部分は圧電トラ
ンスの駆動部分であり、その上下面に電極13.14が
設けられており、この部分は厚み方向fこ分極されてい
る。
(図中の矢印で示す。)また、同様に12で示す部分は
発電部分であり、その端面に電極15が設けられて2つ
1発電部分12は圧電板の長さ方向に分極されてい6.
)(図中の矢印で示す。)この圧電トランスの動作は、
駆動電極13.14に電圧が印加されると横効果31モ
ードで電気機械結合係数ka1に依って縦振動が励振さ
れ縦効果33モードにより、電気機械結合係数kssに
依って電極15から駆動部分及び発電部分のインピーダ
ンスの値に従って高4圧がとり出される。他のタイプの
圧電トランスも、いずれもローゼンタイプと同じ板の伸
び駆動を利用したものや円板の拡がり振動を利用したも
のであり、適用周波数は最高200 KHz程度である
り また、第1図に示した圧電トランスは、いずれも単一共
振利用のため、負荷による出力電圧変動のはかに、周囲
@変質化や自己発熱などにょる電圧変動が大きいなどの
欠点がある■ これらの欠点を改善する一つの方法として、帯域通過形
の機械フィルタ構成とした圧電f1i器トランスフィル
タとする方法が提案されている。(日本音響学会g33
巻、109,524頁、1977年)ここで提案されて
いる代表的なセラミックトランスフィルタを第2図に、
またその等価回路表示を第3図に示す。
振動子で23.24E駆動電極であり、21は長さ方向
に公傷された縦効果高インピーダンス振動子で、25.
26は発電1g極である。こnら2種の振動子を結合子
20が機械的に結合させており、駆動用電気端子27.
27が駆動電極23 、24と接続し、また出力用電極
端子28.28は発電電極25.26と接続している。
嘉2図に示した圧電磁器トランスフィルタは、周知の如
(、fs。
fzと二つの共振モードが現われ、 fs、fzの間が
通過帯域となり、通過帯域において出力電圧が最も大き
くとり出される。第3図は、第2図に示した圧電ff1
f+)ランスフィルタの等価回路でCdt。
AI 、81 、mtはそれぞれ横効果低インピーダン
ス振動子20の制動容量、力係数、等価スチフネス、等
価質量を示し、Scは結合子22の寺側スチフネス、C
ds、−Cdz、Ax、8g、mxはそれぞれ縦効果高
インピーダンス#RIIb子21の制動容量、負容量、
力係数−等価スチフネス、等価質量を示す。即ち。
横効果低インピーダンス振動子の力係数Atと縦効果高
インピーダンス振動子の力係数A3の大きさの違いを4
0用してトランスフィルタを得よウドする構成である0
しかし、第2図に示したトランスフィルタはbg1図に
示したローゼンタイグの単−共振形圧電トランスの欠点
を改善することはできるが、圧電磁器板の長さ方向の縦
振動を朗いている点で、やはり適用周波数領域は最高2
00KHz程度であ/)。
以上の従来例で示したように、圧電トランス、圧電トラ
ンフィルタの適用周波数領域は低周波帯に8いての6で
あったロ 一方、IMHz以上の高周波帯において、−例としてp
cP1□送装置の中継器でiま、搬送波からタイミング
を抽出し、しかも入力信号電圧に比べ出力1g号電圧を
太き(とるようなトランスフィルタが必要とさnている
ことは周知の通りである0このトランスフィルタを圧電
トランスフィルタで実現することができれば、装置の著
しい小型化及び固本化が可能であるが、現在のところ、
このような圧電トランスフィルタは実現さnていない。
すなわち、本発明はIMHz以上の高周波帯において十
分な機能を有する圧電a器トランスフィルタを提供する
ものである。
不発明の圧vtm器トシトランスフィルタit磁磁器円
内板厚方向に互いに重なりあり、しかも互いに平行な複
数のそれぞれ異なる数の電極からなる2組の電極群を有
し、この電極群において各電極にはさまれ、電極を介し
て互いに−りあう圧電凧器層が互いに逆向きに分極され
ている。またこれらの電極群と外部電気端子を接続する
際、一方の電極群を構成している各電極は一層おきに2
つの電気端子のうちの一方の端子と接続し、残りの電極
は他方の電気端子と接続している。また他方の電極群に
おいても同様の接続になっている。
すなわち本発明の圧電磁器トランスフィルタは、I M
Hz以上の周波数帯で動作させるため、厚みたて振動を
用い、また、良好な共振応答を得るためにエネルギー閉
じ込め現象を利用した新しい機能素子である。
以下本発明を図面に従って説明する。
本発明の圧′IIEfB器トランスフィルタの構造につ
いて@4図、第5図を用いて説明する。@4図に示すと
おり不発明のトランスフィルタは積層構造になっており
、キャスティング法により製造した圧電m器粉宋と有機
物からなる化シー)40の上またここで圧Kffl器中
の2つの電極群のそnぞれ異なりた数の電極を形成する
ために例えば第4図ではエネルギー閉じ込め電極41を
形成する生シートにはもう一方のエネルギー閉じ込め電
極を形成し1,1′い。ついて−これらの生シートを積
層、圧/41 s焼成して製造される。
本発明の圧mcm器トシトランスフィルタ例の断面図を
第5図に示す。第5図に示した例では、本発明のトラン
スフィルタは圧電磁器板40の左側に7枚のエネルギー
閉じ込め電極41.41のある低インピーダンス部分、
及び右側の3枚のエネルギー閉じ込め電極42.42の
ある高インピーダンス部分から構成される。ここで左側
の7枚の畦&からなる゛HL極群において、一層おきに
配置されてい6電極41はすべて電気端子50と接続さ
れており、残りの電極41はもう一方の電気端子50に
接続されている。−万古側の3枚の電極からなる電極群
においても一層おきに配置されている電極42はすべて
電気端子51と接続さnており、残りの電極42はもう
一方の電気端子51′に接続されている。
これらの電気端子50.50’及び51 、51’ニ直
流高電界を印加して分極を行なうと第5図に示した矢印
の同きに分極ができる。
第5図力)ら明らかなように、分極方向と電界方向とは
すべて同相であるか、又はすべて逆相であるかのいずれ
力)である。従って、板厚に対して2分の1波長モード
が励振され、基本厚みたて振動が最も電勢に励振される
ことがわかる。
才た、この圧電1ia!トランスフイルタは、周知のモ
ノリシック二重モードフィルタと同様のふるまいをし、
さらに@5図左側の低インピーダンス部分と、右側の高
インピーダンス部分における力係数が大きく異るわけで
あるから、第3図に示した複合機械系の圧電−器トラン
スフィルタと同様の等価回路で表現できる口 即ち、本発明の圧電磁器トランスフィルタは、厚みたて
振切を用いたトランスフィルタ構成となっているため、
IMHz以上において昇圧が可能であり、圧電トランス
フィルタの適用領域を著るしく拡張するものである。
区に本発明の実施例として第6図に示した構造を有する
中心周波数が3MHzの圧電磁器トランスフィルタにつ
いて述べる。
まづ庄1tta器としてエネルギー閉じ込めが可能なポ
アソン比 が0.41の値を有し、厚みたて結合係数k
lが0.43の値のジルコン・チタン酸鉛暴圧tlL峰
器を用い、この圧電磁器粉末と有機バインダー及び有機
分散媒からなる生シート上に電極を形成し、積層、圧着
、し所定の大きさに切断した後、1200℃〜1400
℃の温度で焼成した。焼成′flk1圧岨峰器板の所定
の位置に銀電極を形成し、電気端子50,50,51,
51とした。また第6図中の矢印は分極の向きを示す。
また周波数調整は圧’am器板を平行平面研磨すること
により行なった。最終的な板厚は0.73■である0ま
た第6図左側の低インピーダンス部分の電極41.41
の間隔は0.23■、右側の高インピーダンス部分の電
極42.42の間隔は0.68m、また全体の外形は1
7.5■X14■である。このときの入力電圧viに対
する出力電圧VOの比Vo/viの周波数特性を第7図
に示す。
第7図のグラフは中心周波数fo =3.0MHzで横
軸に周波数(単位はKHz )縦軸にはVo、/’%’
 tの値をとっている。この図からfO−こおいて40
倍近い昇圧比が得られることが判かる。
以上述べたように、本発明の圧電磁器トランスフィルタ
はIMHz以上の高周波数帯において良好な周波数選択
特性と昇圧特性を同時に実現できるものであり、大きな
工業的価値を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のローゼンタイプ圧電トランスを示す図
である。 第2図は、従来の機械フィルタ構成の圧電磁器トランス
フィルタを示す図である。 第3図は、wc2図に示した・従来の機械フィルタ構成
の圧電磁器トランスフィルタの等価回路を示す図である
。 第4図は、本発明の圧電磁器トランスフィルタの積層構
造を示す図である。 第5図は、本発明の圧電磁器トランスフィルタυノー例
の断面図を示す図である。 第6図は、本発明の圧電磁器トランスフィルりの一実施
例の断面図を示す図である。 第7図は、第6図に示す構造の本発明の圧′It蹟器計
器トランスフィルタ性を示す図である。 以上の図会こおいて、11は圧電トランスの駆動部分、
12は圧電トランスの発電部分、13,14゜15は′
IL極、20は厚み方向に分極された横効果低インピー
ダンス畿動子、21は長さ方向に分極された縦効米高イ
ンピーダンス振動子、22は結合子、23,24,25
.26は電極、27,27,28゜28は電気端子、C
dl、AI、81.頗はそれぞれ横効果低インピーダン
ス振動子の制動容量、力係数。 等価スチフネス、等価質量、 8cは結合子の等価スチ
フネス、Cds、−Cd冨、Ax、8g、mtはそれぞ
れ縦効釆尚インピーダンス振動子の制動容量、貴答量、
力係数、等価スチフネス、等価質量、4Gは圧′I!1
a器住シー)、4Gは焼成した圧電ffl器板。 41.41,42.42はエネルギー閉じ込め電極、4
3.43,44.44はリード電極、50.50’、5
1゜51は電気端子後m、矢印は分極方向であるO 第14図 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 圧′t1fB器板内で根板内向に互いに重なりあい。 しかも互いに平行な複数のそれぞれ異なる数の電極から
    なる2組の電極群を有し、また前記各電極向まさまれ、
    電極を介して互いに隣りあう圧電凪器層が互いに逆向き
    に分極されており、ざらにそnぞれの電極群において各
    電極は一層おきに2つの11!気端子のうちの一方の端
    子に接続し、残りの電極は他方の電気端子に接続してい
    6111造を特徴とT6圧電伝器トランスフィルタ。
JP56177519A 1981-11-05 1981-11-05 圧電磁器トランスフイルタ Granted JPS5879778A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH047909A (ja) * 1990-04-25 1992-01-13 Murata Mfg Co Ltd 圧電共振子
US5118982A (en) * 1989-05-31 1992-06-02 Nec Corporation Thickness mode vibration piezoelectric transformer
US5402031A (en) * 1992-12-31 1995-03-28 Nec Corporation Piezoelectric transformer having improved electrode arrangement
US5576590A (en) * 1994-07-26 1996-11-19 Nec Corporation Piezoelectric ceramic transformer
US5818150A (en) * 1995-12-20 1998-10-06 Nec Corporation Four-terminal piezoelectric ceramic transformer
EP0854564A3 (en) * 1997-01-16 1999-09-22 Nec Corporation AC/CD converter with a piezoelectric transformer
WO2012156818A3 (en) * 2011-05-17 2013-02-28 Katardjiev Llia Passive radio triggered switch with piezoelectric bandpass transformer

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56131978A (en) * 1980-03-19 1981-10-15 Nec Corp Multilayer piezoelectric transformer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56131978A (en) * 1980-03-19 1981-10-15 Nec Corp Multilayer piezoelectric transformer

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5118982A (en) * 1989-05-31 1992-06-02 Nec Corporation Thickness mode vibration piezoelectric transformer
JPH047909A (ja) * 1990-04-25 1992-01-13 Murata Mfg Co Ltd 圧電共振子
US5402031A (en) * 1992-12-31 1995-03-28 Nec Corporation Piezoelectric transformer having improved electrode arrangement
US5576590A (en) * 1994-07-26 1996-11-19 Nec Corporation Piezoelectric ceramic transformer
US5806159A (en) * 1994-07-26 1998-09-15 Nec Corporation Piezoelectric ceramic transformer
US5818150A (en) * 1995-12-20 1998-10-06 Nec Corporation Four-terminal piezoelectric ceramic transformer
EP0854564A3 (en) * 1997-01-16 1999-09-22 Nec Corporation AC/CD converter with a piezoelectric transformer
WO2012156818A3 (en) * 2011-05-17 2013-02-28 Katardjiev Llia Passive radio triggered switch with piezoelectric bandpass transformer

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