ویژگی های فیلتر پیزوالکتریک

ویژگی های امپدانس سرامیک های پیزوالکتریک امپدانس ورودی و امپدانس خروجی است. فیلتر دستگاهی است که به شبکه چهار ترمینال و ورودی فیلتر متصل است. سیگنال به فیلتر منتقل می شود و به عنوان منبع سیگنال در نظر گرفته می شود. مقاومت داخلی Zi است. دستگاه متصل به خروجی فیلتر، خروجی فیلتر گیرنده. سیگنال، که به عنوان یک بار در نظر گرفته می شود، دارای امپدانس ZL است. هر دو Zi و ZL امپدانس پایانی فیلتر هستند.

امپدانس مشخصه

هنگامی که امپدانس های پایانی Zi و ZL سرامیک پیزو الکتریک تغییر می کند، امپدانس ورودی و خروجی آن Z و Z نیز تغییر می کند که بر وضعیت کار فیلتر تأثیر می گذارد. برای یک فیلتر، می تواند یک امپدانس ختم منحصر به فرد را در هر انتها خاتمه دهد. این امپدانس امپدانس ورودی در پایان مطالعه را قادر می‌سازد تا دقیقاً برابر با امپدانس بار در انتهای مطالعه باشد. این امپدانس مشخصه، امپدانس مشخصه فیلتر است. امپدانس مشخصه به ساختار و پارامترهای خود فیلتر و همچنین به فرکانس سیگنال ورودی مربوط می شود. بنابراین، برای یک فیلتر خاص، یک مقدار ثابت نیست، اما مستقل از امپدانس خاتمه است. اگر امپدانس نهایی فیلتر با امپدانس مشخصه آن برابر باشد، فیلتر بهترین شرایط کاری را خواهد داشت. این اتصال را اتصال تطبیق فیلتر می نامند. از آنجایی که امپدانس مشخصه وابسته به فرکانس است، ایجاد تطابق کامل غیرممکن است. هنگامی که امپدانس ختم از سرامیک پیزوالکتریک مواد P-41 برابر با امپدانس مشخصه آن است، امپدانس ورودی که از انتهای دیگر دیده می شود برابر با امپدانس مشخصه آن انتهای است.

مشخصه میرایی

در مورد مشخصه تضعیف یا مشخصه تلفات، تضعیف سیگنال توسط فیلتر برای فرکانس های مختلف یا توانایی فیلتر برای انتخاب سیگنال های فرکانس مختلف را منعکس می کند. ویژگی از تولید سرامیک های پیزوالکتریک به عنوان تابعی از فرکانس، مشخصه میرایی فیلتر نامیده می شود. تضعیف فیلتر را می توان به افت انتقال، تضعیف تداخل (از دست دادن درج) و تضعیف کار تقسیم کرد. در استفاده و اندازه گیری فیلترها، رایج ترین میرایی مداخله ای است.

ویژگی های فاز و ویژگی های تغییر فاز

    سیگنال الکتریکی نه تنها با دامنه خود بلکه با فاز آن نیز از فیلتر عبور می کند. تغییر فاز ناشی از فیلتر نه تنها به فرکانس مربوط می شود، بلکه به ساختار و پارامترهای فیلتر نیز مربوط می شود. مشخصه فاز ایجاد شده توسط فیلتر به عنوان تابعی از فرکانس، مشخصه فاز نامیده می شود. مشخصه ای که اختلاف فاز با فرکانس تغییر می کند، مشخصه تغییر فاز نامیده می شود. برای یک مشخصه میرایی خاص، یک مشخصه فاز مربوط به آن وجود دارد. برای تضعیف مداخله ای، یک تغییر فاز مداخله ای وجود دارد، یعنی ولتاژ (جریان) روی بار قبل و بعد از قرار گرفتن فیلتر تغییر فاز دارد. برای تضعیف انتقال، یک تغییر فاز انتقال وجود دارد، یعنی سیگنال انتقال فیلتر نسبت به سیگنال ورودی یک تغییر فاز دارد. از آنجایی که سیگنال خروجی فیلتر نسبت به ورودی دارای تاخیر زمانی است، به آن تاخیر می گویند. تأخیر نیز تابعی از فرکانس است.

اصل از دیسک های پیزو مواد PZT5 این است که فیلتر سرامیکی پیزوالکتریک با استفاده از ویژگی های تشدید ویبراتور سرامیکی پیزوالکتریک طراحی شده است. هنگامی که یک ویبراتور سرامیکی پیزوالکتریک به صورت سری بین منبع سیگنال و بار ZL متصل می شود، دارای ویژگی های میرایی است که در شکل زیر نشان داده شده است.

طراحی و محاسبه فیلتر سرامیکی پیزوالکتریک