حالت ویبره ویبراتور سرامیک پیزوالکتریک

ویبراتورهای سرامیکی پیزوالکتریک طیف وسیعی از کاربردها را دارند. ترانسفورماتورهای سرامیکی پیزوالکتریک و فیلترهای سرامیکی پیزوالکتریک توسط ویبراتورهای پیزوالکتریک به روش خاصی پردازش یا ترکیب می شوند. پارامترهای مبدل سرامیک پیزوالکتریک تا حد زیادی به ارتعاش ویبراتورهای پیزوالکتریک بستگی دارد. حالت حالت های ارتعاش ویبراتور به دو دسته تقسیم می شوند: ارتعاش تلسکوپی، ارتعاش خمشی، ارتعاش برشی و حالت ارتعاش تلسکوپی. حالت ارتعاش کششی مرسوم ویبراتور سرامیکی پیزوالکتریک به یک حالت ارتعاش کششی طولی، یک حالت ارتعاش شعاعی و یک حالت ارتعاش جهت ضخامت تقسیم می‌شود.

1. حالت ارتعاش کششی با طول قطعه نازک

   
       به اصطلاح قطعه بلند نازک به این معنی است که طول l از پارامتر ماده PZT بسیار بزرگتر از عرض w و ضخامت t است و عرض w بسیار بزرگتر از ضخامت t است. هر دو انتهای قطعه سرامیکی در حالت لرزش آزاد مکانیکی قرار دارند. تحت عمل یک میدان الکتریکی متناوب اعمال شده، قطعه بلند نازک ارتعاش کششی در جهت طول ایجاد می کند. به دلیل ارتعاش، جهت ارتعاش هر نقطه از ورق با جهت انتشار منطبق است، بنابراین موج ارتعاش یک موج طولی است و دامنه نقطه مرکزی فیلم صفر است و دامنه هر دو انتهای آن بزرگترین است. تمام طول فیلم فقط طول موج های اساسی و نیم طول موج را در خود جای می دهد. فرکانس تشدید اساسی عبارت است از:

حالت لرزش شعاعی دیسک نازک.

ویفر نازک ویفری با قطر D است که بسیار بزرگتر از ضخامت t است مبدل حلقه سرامیکی پیزو . ارتعاش کششی در امتداد جهت قطر ویفر حالت ارتعاش شعاعی نامیده می شود. جهت پلاریزاسیون موازی با جهت ضخامت و جهت ارتعاش موازی با جهت شعاعی ویفر است. جهت ارتعاش با جهت انتشار موج سازگار است و موج ارتعاش یک موج طولی است. دامنه مرکز ویفر صفر است که گره موج است و جبهه موج یک سطح استوانه ای است. اگر ویفر توسط یک الکترود حلقه تقسیم شود، ارتعاش با مرتبه بالا رخ می دهد و فرکانس ارتعاش آن حدود 2.8 برابر بیشتر از کل الکترود است. ویبراتورهای سرامیکی پیزوالکتریک با استفاده از این حالت ارتعاش نوری حلقه مبدل پیزوالکتریک می توانند برای بارگیری فیلترهای فرکانس بالاتر استفاده شوند.

 حالت لرزش ضخامت دیسک

این حالت ارتعاش مستلزم نسبتی از قطر D ویفر پیزو به ضخامت t است. این حالت لرزش برای محدوده فرکانسی 3 تا 10 مگاهرتز و پهنای باند نسبی 1 تا 4 درصد مناسب است.