Струнный резонатор

Союз Соввтски кСоцналистичвскикРеслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(61) Дополнительное к авт, свид-ву - (22) Заявлено 16. 02. 81 (2 ) 327809 51)М. Кл.С 01 Р 15/10 Н 03 Н 9/17 ярнсо ием заявки аретвевыВ каевтетСССРлак иэфбретенкйн вткрытий) Приоритет бликован Опу о 23,09,82. Бюллетень М 35Дата опубликования описания 23, 09. 82(72) Автор ете Б,.:ьвовский ордена Ленина политехнический ият."титуЪим. Ленинского комсомола) Заявит 54) СТРУННЫЙ РЕЗОНАТОР ения является повыше- и стабильности электЦелью изобр ние добротност рических парам тора,ров струнного резо яе а конструкция 1Изобретение относится к радиоэлект ронике и может использоваться в низкочастотных генераторах и фильтрах,Известны струнные резонаторы, содержащие натянутую токопроводящую струну и систему ее возбуждения 111.Недостатком этих резонаторов явл тся низкая добротность.Повышение добротности достигается при выполнении сечения струны переменным.Известен также струнный резонатор, содержащий вакуумированный баллон, натянутую в нем упругую струну с токоотводвми и систему ее возбуждения. Струна в этом резонаторе выполнена из токопроводящего материала и имеет переменное сечение 2.Недостатком известного резонатора является недостаточно высокая добротность и невысокая стабильность электрических параметров, что связано с увеличением неоднородности материала струны при уменьшейии ее толщины,Эта цель достигается тем, что в 5 струнном резонаторе, содержащем вакуумированныйбаллон, натянутую в немупругую струну с токоотводами и систему ее возбуждения, упругая струна выполнена из тензочувствительного нитевидного полупроводникового монокристалла.На чертеже показанструнного резонатора.Резонатор содержит вакуумированныйбаллон 1, в котором размещен корпус2 с натянутым тензочувствительнымнитевидным полупроводниковым монокристаллом 3; закрепленным в узлах 204 и 5 стеклоэмалью методом ее оплавления. Кристалл снабжен токоотводами 6 и 7, подведенными к электрическим контактам в баллоне 8 и 9. Система возбуждения в виде электрода 103 9606 закреплена в корпусе с помощью держателя 11. Электрическое напряжение на возбуждающий электрод 1 О подается через вывод 12 8 качестве материала для. крепления концов монокристалла использована стеклоэмаль, механические и термические свойства которой близки к свойствам нитевидного монокристалла. Монокристаллом может быть кремний, легированный 1 О баром, с концентрацией носитзелей заряда от 1 10" до 5 10 см . Могут использоваться также нитевидные монокристаллы германия, арсенида галлия и др.Резонатор работает следующим образом.При возбуждении поперечных колебаний нитевидного монокристалла 3, его длина дважды за период механических колебаний изменяется от минимальной (показана на чертеже сплошной линией) до некоторой максимальной (показана на чертеже пунктирными линиями слева и справа от сплошной линии, обозначаю. щей положение равновесия). Это .удлинение монокристалла сопровождается изменением его электрического сопротивления вследствие тензоэффекта. На контакты 8 и 9 подают постоянное электрическое напряжение. При поперечных колебаниях тензочувствительно" го монокристалла через него протекает пульсирующий ток с частотой пульсаций, равной удвоенной частоте механических колебаний.Нитевидные монокристаллы, выращенные из газовой фазы методом химических транспортных реакций, обладают совершенной кристаллической структурой и являются бездефектнымми. Поверхность таких монокристаллов сформирова" на в процессе роста в условиях .термодинамического равновесия и обладает минимумом свободной энергии. Вследст. вие этого упругость нитевидных моно ф кристаллов в сотни раз превышает упругость объемных, а предел прочности их соответствует упругим деформациям в несколько процентов. Совокупность этих свойств позволяет рассматривать фв нитевидные монокристаллы в качестве механической среды, прочностные и упругие характеристики которой близки к идеальным и реализовать на них колебательную систему с максимально Ы возможной добротностью, стабильностью и надежностью. Тензочувствительные монокристаллы изменяют свое электро- сопротивление при деформациях, обусловленных поперечными Колебаниями. Изменение сопротивления тензочувствительного монокристалла кремния, например, р-типа, составляет 30-404, что позволяет снимать с него переменный электрический сигнал на удвоенной частоте механических колебаний с амплитудой с несколько десятков милли- вольт. Это свойство упругого элемента резонатора исключает необходимость использования приемных элементов для регистрации механических колебаний струны резонатора и повышает его надежность, так как позволяет осуществлять.прямое преобразование механических колебаний в колебания электрического напряжения или тока.Способ заделки концов монокристалла с помощью стеклоэмалей отличается технологичностью, а качество крепления позволяет свести к минимуму потери энергии на трение в узлах первого обертона. Результирующая добротность резонатора, выполненного на нитевидном кристалле кремния, концы которого закреплены стеклоэмалью марки 75 25-200-000021 достигает величины порядка.10 , что на порядок выше доб- .бротности известных струнных резонаторов.1Предлагаемый струнный резонатор обладает высокими добротностью и стабильностью электрических параметров.Формула изобретенияСтрунный резонатор, содержащий вакуумированный баллон, натянутую в нем упругую струну с токоотводами и систему ее. возбуждения, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения добротности и стабильности электрических параметров, упругая струна выполнена из тензочувствительного нитевидного полупроводникового монокристалла.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Воробьев В, И. и др. ТрудыМВТУ им. Баумана, 1976, Н 247,с 56-62.2. Авторское свидетельство СССРУ 504977, кл. 6 01 Р 15/10, 1974.960634 ставитель В. Банковхред 3. Палий Корректор В, Бутяга едактор Л. филиппо з 7253/50 Н лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Ь Тираж 887 ИПИ Государственн о делам изобретен Москва, 1-35, Ра Подписноего комитета СССРй и открытийшская наб., д. 4/5