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声表面谐振器功能及特性

科技使人进步,每个时代的前进都离不开科技的不断创新,拿个简单的来说,以前在家里有个黑白的电视机就非常的牛气了,现在这种电视机恐怕已经成为古董了,以前的电视是很大个的,现在呢什么LED啊,3D平板啊,等离子啊是越做越薄,越做越精致了,不管是外观上还是音响效果上都有很大的变化,这就是科技给人带来的视听感受。可能有的人为问为什么现在的电视可以做的那么薄,当然了现在什么压电元件都在像小体积,薄型发展,像什么电阻,电容啊,声表面谐振器啊,晶振,而常用的晶振有27.000M晶振、125M晶振等等。特别是声表面谐振器到现在已经是一个鼎盛的时期了,下面我们简单介绍一下谐振器的主要功能和专业特性。

  一、模拟滤波器的传递函数与频率特性

  (一)模拟滤波器的传递函数

  模拟滤波电路的特性可由传递函数来描述。传递函数是输出与输入信号电压或电流拉氏变换之比。

  经分析,任意个互相隔离的线性网络级联后,总的传递函数等于各网络传递函数的乘积。这样,任何复杂的滤波网络,可由若干简单的一阶与二阶滤波电路级联构成。

  (二)模拟滤波器的频率特性

  模拟滤波器的传递函数H(s)表达了滤波器的输入与输出间的传递关系。若滤波器的输入信号Ui是角频率为w的单位信号,滤波器的输出Uo(jw)=H(jw)表达了在单位信号输入情况下的输出信号随频率变化的关系,称为滤波器的频率特性函数,简称频率特性。

  频率特性H(jw)是一个复函数,其幅值A(w)称为幅频特性,其幅角∮(w)表示输出信号的相位相对于输入信号相位的变化,称为相频特性。

  (三)谐振器的主要特性指标

  1、特征频率:

  ①通带截频fp=wp/(2?)为通带与过渡带边界点的频率,在该点信号增益下降到一个人为规定的下限。

  ②阻带截频fr=wr/(2?)为阻带与过渡带边界点的频率,在该点信号衰耗(增益的倒数)下降到一人为规定的下限。

  ③转折频率fc=wc/(2?)为信号功率衰减到1/2(约3dB)时的频率,在很多情况下,常以fc作为通带或阻带截频。

  ④固有频率f0=w0/(2?)为电路没有损耗时,滤波器的谐振频率,复杂电路往往有多个固有频率。

  2、增益与衰耗

  滤波器在通带内的增益并非常数。

  ①对低通滤波器通带增益Kp一般指w=0时的增益;高通指w→∞时的增益;带通则指中心频率处的增益。

  ②对带阻滤波器,应给出阻带衰耗,衰耗定义为增益的倒数。

  ③通带增益变化量△Kp指通带内各点增益的最大变化量,如果△Kp以dB为单位,则指增益dB值的变化量。

  3、阻尼系数与品质因数

  阻尼系数是表征滤波器对角频率为w0信号的阻尼作用,是滤波器中表示能量衰耗的一项指标。

  阻尼系数的倒数称为品质因数,是评价带通与带阻滤波器频率选择特性的一个重要指标,Q= w0/△w.式中的△w为带通或带阻滤波器的3dB带宽, w0为中心频率,在很多情况下中心频率与固有频率相等。

  4、灵敏度

  滤波电路由许多元件构成,每个元件参数值的变化都会影响滤波器的性能。声表面滤波器某一性能指标y对某一元件参数x变化的灵敏度记作Sxy,定义为: Sxy=(dy/y)/(dx/x)。

  该灵敏度与测量仪器或电路系统灵敏度不是一个概念,该灵敏度越小,标志着电路容错能力越强,稳定性也越高。

  5、群时延函数

  当滤波器幅频特性满足设计要求时,为保证输出信号失真度不超过允许范围,对其相频特性∮(w)也应提出一定要求。在滤波器设计中,常用群时延函数d∮(w)/dw评价信号经滤波后相位失真程度。群时延函数d∮(w)/dw越接近常数,信号相位失真越小。

  二、声表面谐振器的功能和类型

  1、功能:谐振器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统,具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。

  2、类型:

  按处理信号形式分:模拟滤波器和数字滤波器

  按功能分:低通、高通、带通、带阻

  按电路组成分:LC无源、RC无源、由特殊元件构成的无源滤波器、RC有源滤波器

  按传递函数的微分方程阶数分:一阶、二阶、高阶。

  声表面谐振器在抑制电子信息设备高次谐波、镜像信息、发射漏泄信号以及各类寄生杂波干扰等方面起到良好的作用,可以实现任意所需精度的幅频和相频特性的滤波,这是其它滤波器难以完成的。近年来国外已将声表面滤波器片式化,重量只有0.2g;另外,由于采用了新的晶体材料和最新的精细加工技术,使声表面器件上使用上限频率提高到2.5GHz~3GHz.从而促使声表面滤波器在抗EMI领域获得更广泛的应用。


点击次数:  发布日期:2013-07-05  【打印此页】  【关闭
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