Introducere în liniar dispozitive acustico pasive includ dispozitiv de frecvență de filtrare (filtre), linii de întârziere acustice (optimale), filtre coerente sau dispersive de codificare linie de întârziere și decodare ustroystva.Naibolshee filtrelor larg acustice (piezoelectrice, filtre electromecanice, val vrac și SAW ). Acestea sunt utilizate în diferite sisteme de comunicații de radio și televiziune pentru comunicații spațiale și radar pentru izolarea semnalului util în zgomot, pentru integrarea (acumularea) a semnalului cu caracteristici specifice, pentru a modifica spectrul de frecvență a semnalului.
Liniile de întârziere acustică sunt fabricate pentru durate de întârziere de la mai multe ns la zeci de ms cu frecvențe de operare de la mai multe MHz la mai multe GHz. linii de întârziere dispersive în care întârzie este dependentă de frecvența utilizată ca filtru liniar optim pentru procesarea elementelor active signalov.Vklyuchenie modulate în frecvență, în linia de întârziere acustică permite amplificarea semnalelor acustice și le convertește în dispozitiv activ.
Amplificarea semnalului ultrasonic poate fi realizată prin derivarea supersonică a purtătorilor. Modul de câștig în anumite condiții poate fi comutat la modul de generare a undelor cu ultrasunete. Acest efect este folosit pentru a crea generatoare acoustoelectronice de semnale monocromatice și semnale cu un spectru complex. 1. Parametrii tehnici ai liniilor de întârziere SAW Parametrii principali ai liniilor de întârziere SAW sunt atenuarea de intrare, impedanța de intrare și ieșire, selectivitatea de frecvență, lărgimea de bandă a frecvențelor transmise.
Toți acești parametri depind în principal de dispozitivul VGP. O problemă importantă în dezvoltarea componentelor acoustoelectronice de înaltă eficiență este reducerea pierderii de inserție prin proiectarea rațională a miezului de înaltă tensiune. Este, de asemenea, necesar ca conversia semnalelor electrice în semnale acustice și invers să apară într-o bandă de frecvență dată.
Acest lucru este deosebit de important pentru liniile de întârziere în bandă largă. Dimensiunile și forma geometrică a intrării VGP determină eficiența transformării unui semnal electric într-un val acustic. Pentru fiecare frecvență, cea mai eficientă conversie este obținută pentru anumite dimensiuni ale VGP. Numărul de pini ai VGP determină lățimea de bandă relativă a frecvențelor transmise. Cea mai largă bandă va fi cu HWP constând din doi pini. Cu cât sunt mai mulți pini, cu atât este mai mică lățimea de bandă. Funcționarea convertoarelor SAW se deteriorează datorită diferitelor fenomene secundare, la care apare, de exemplu, reflectarea undelor de la granițele electrodului.
Această reflectare este principalul motiv pentru distorsionarea semnalului de ieșire și deteriorarea parametrilor instrumentului. Nociv trebuie considerat și trecerea directă a unui semnal electric de la intrare la ieșire și transmiterea semnalului printr-un val acustic de volum. Cu atenuarea descrescătoare și scăderea reflexiilor, se realizează o transmisie unidirecțională datorită modelelor speciale ale VGP. Liniile de întârziere pentru SAW introduc de obicei atenuarea de 0,5-1,5 dB. Frecvența superioară, pe care funcționează astfel de linii, atinge 2 GHz. Lățimea de bandă relativă poate fi destul de diferită: de la o fracțiune de procent la 100%. Lungimea întârzierii, în funcție de distanța dintre VSW și design, este de câteva sute de microsecunde.
Întârzierea poate fi fixată sau reglabilă. La capetele liniei de sunet, acoperirile de absorbție a sunetului sunt de obicei aplicate pentru a reduce reflexia undelor. Raza dinamică a liniilor de întârziere este de 80-120 dB. Pentru funcționarea corectă a liniei de întârziere, stabilitatea temperaturii parametrilor este importantă.
Coeficientul de temperatură de întârziere (TCD) aproape de zero este obținut, sau prin utilizarea de material special pentru conductorul acustic (de exemplu siliciu dopat cu fosfor), sau de a face linia acustică a celor două părți care au diferite semne SCC, care creează linii de întârziere mutuală a temperaturii de lucru kompensatsiyu.Diapazon este zeci de grade. Pentru a mări valuri întârziere a căii de a face o linie întreruptă, sunt conectate în serie sau mai multe linii de întârziere.
Liniile de întârziere reglabile au mai multe VSWR-uri amplasate la distanțe diferite. În acest caz, puteți schimba timpul de întârziere, iar în liniile de întârziere se folosesc liniile de întârziere pentru a întârzia semnalul de culoare în receptoarele de televiziune (fig.1). Fig.1 - Linii de întârziere a semnalului de culoare în receptoarele de televiziune Denumirea convențională a liniei de întârziere constă din trei elemente: PRIMUL ELEMENT - trei (patru) litere. "ULZ" este o linie de întârziere cu ultrasunete; "LZA" - luminozitatea liniei de întârziere; "LZAS" - linia de întârziere a semnalului de luminanță.
AL DOILEA ELEMENT - două (trei) cifre, adică timpul de întârziere în microsecunde. Al treilea element - cifră (mai multe cifre): pentru ULP - numărul de serie al dezvoltării; și pentru LZW (LZNS) - rezistența la unde în Ohms. Pentru a indica liniile de întârziere, firmele străine folosesc propriul lor marcaj. Compania "PHILIPS" reprezintă două litere "DL" (linii de întârziere), ceea ce înseamnă "linia de întârziere "și două (trei) cifre, indicând numărul de serie al dezvoltării.
Dacă se modifică direcția de deformare, adică nu comprimați și întindeți piezoelectricul, atunci încărcăturile de pe fețe schimba semnul la celălalt.
Acoustoelectronics este un domeniu relativ nou de electronică dedicat teoriei și practicii de a crea dispozitive bazate pe interacțiunea acoustoelectronic și care servesc la transformarea și prelucrarea semnalelor.
Acest lucru poate fi transformări de timp (de exemplu, întârzierea semnalului sau schimba durata lor), frecvență și fază (de exemplu, de conversie de frecvență și fază a spectrului de deplasare) amplitudine (câștig și modulare) astfel de transformări complexe, ca codare și decodare, integrare, etc. . n. În unele cazuri, metode Acoustoelectronic sunt mult mai convenabil la normal, pur electronice, și, uneori, chiar și numai potrivite.
. Amplificatoare, oscilatoare, modulatoare etc. Principiul dispozitivelor SAW linie de întârziere mai larg utilizate Acoustoelectronic obținute dispozitive SAW - dispozitive pasive, cum ar fi linii de întârziere, filtre și activ pot fi create pe baza interacțiunii acoustoelectronic. Acestea includ linii de întârziere, filtre trece bandă, rezonatoare și senzori de diferite m. P. Principiul acestor dispozitive dispozitivului prezentat în Fig. 2. Fig. 2 - Principiul dispozitivelor electronice dispozitiv SAW ca un conductor acustic 1 este de obicei placă sau tijă sau sârmă dintr-un material piezoelectric aplicat (de exemplu, LiNbO3 niobat de litiu piezoelectric cuarț SiO2, germanate Bi12GeO20 bismut, piezoceramice) cu o suprafață extrem de lustruit pe care traductoarele electromecanice : de intrare 2 și o ieșire 3. Aceste convertoare sunt de obicei realizate sub forma electrozilor pieptene de film subțire de metal cu o grosime de 0,1-0,5 microni. Ele sunt numite traductoare interdigitale (IDT). Pentru semnalul sursei de intrare conectat electric IDTs și surfactantul are loc în linie acustic. Un convertor într-o ieșire care este conectat la sarcina, există un semnal electric. la ambele capete ale marginilor plăcii de cauciuc sunt deformate sau încărcate de absorbție pentru suprimarea reflexii în direcția principală de propagare.
Dacă se aplică o tensiune de înaltă frecvență la unul dintre sistemele VGP, atunci pe suprafața plăcii este generată o undă acustică de suprafață datorită efectului piezoelectric invers.
Acest val se propagă de-a lungul suprafeței plăcii până când se lovește de un alt sistem HDTV unde se transformă în tensiune înaltă. Timpul de întârziere dintre semnalele electrice de intrare și ieșire este determinat de formula. unde l este distanța medie dintre sistemele VGP, V este viteza de propagare a undelor acustice de suprafață.
Interacțiunea acoustoelectrică maximă a sistemelor VSW are loc la frecvența caracteristică. definite de următoarea relație. unde h este pasul VGP. Fizica agenților tensioactivi. Undele acustice de suprafață, undele elastice care se propagă de-a lungul suprafeței libere a unui corp solid sau de-a lungul graniței unui solid cu alte medii și sunt amortizate atunci când se îndepărtează de limite.
Tensioactivii sunt de două tipuri: polarizare verticală, în care vectorul de mediu de deplasare a particulelor de vibrație este situată într-un plan perpendicular pe delimitare (planul vertical) cu polarizare orizontală, în care mediul de deplasare a particulelor vectorului paralel și perpendicular pe limita de direcția de propagare a undei.
Cea mai simplă și cea mai frecvent întâlnită în practică SAW cu polarizare verticală sunt undele Rayleigh propagând de-a lungul limitei unui solid cu un vid sau cu un mediu de gaze suficient de sărăcit.
Viteza de fază a undelor Rayleigh este cR = 0,9 ct, unde ct este viteza de fază a unui val transversal plan.
În cazul simplu de solid izotrop, acest val are o componente longitudinale și transversale deplasate în fază cu * / 2 și situată în planul definit de vectorul de undă și normala la suprafață. Astfel, în cazul general, undele Rayleigh sunt polarizate eliptic.
Grosimea stratului de materie acționat de valul Rayleigh este de ordinul lungimii de undă. Electrozi Lățime și lacune în direcția situate între acestea propagare SAW este de obicei * / 4 unde * - agenți activi de suprafață lungime. Grosimea electrozilor nu depășește de obicei 0,1 - 0,2 μm. Metoda de excitare și recepție a surfactanților cu ajutorul VSW. Linia de întârziere unda acustică de suprafață (SAW) (Fig. 2) este un dispozitiv în stare solidă și substratul funcțional este un material piezoelectric 1, suprafața căreia sunt aplicate prin sistemul fotolitografie de elemente conductoare.
Unul dintre aceste sisteme - convertorul radiant SAW 2 - este conectat la sursa semnalului de intrare, iar celălalt - convertorul de recepție al surfactantului 3 - la sarcină.
Sub acțiunea sursei de tensiune de frecvență înaltă, în golurile dintre electrozii adiacenți care emit transductor un câmp electric alternativ, care se datorează efectului piezoelectric al materialului substratului determină oscilații mecanice în stratul său de suprafață. Aceste oscilații se propagă într-un strat subțire, aproape de suprafață al substratului în direcții perpendiculare pe electrozii sub formă de unde acustice de suprafață. Între electrozii adiacenți ai traductorului de recepție datorită efectului piezoelectric surfactanții oscilații mecanice inverse provoca apariția unei tensiuni electrice, care este semnalul de ieșire.
Pentru eliminarea reflexiilor SAW nedorite din capetele substratului, precum și la alte tipuri de atenuare a undelor acustice, care pot fi excitate de emitatoare surfactantului transductor, toate fețele exterioare și capetele sale sunt acoperite de un strat special de absorbție a sunetului. Scheme de linii de întârziere cu ultrasunete.
includerea Schema SAW linii de întârziere de funcționare „pe trecere“. Fig. 3. 1 și 2 - convertoare; 3 - zvukoprovod.V în funcție de natura includerii SAW linie de întârziere poate funcționa „la o singură trecere“ (Fig.3) sau „reflecție“ (Figura 4), caz în care unul și același transductor servește atât emițător, așa și un receptor de ultrasunete (US). Circuitul de SAW întârziere de lucru „pe reflecție“. Fig. 4 pentru linii de întârziere SAW semnal de conversie electromecanice sunt utilizate în principal piezoelectric, traductoare magnetostrictive mai puțin.
linie acustică într-o linie de întârziere SAW servește mediu solid în care undele elastice se propagă la un nivel relativ mic linii de întârziere poteryami.Shema SAW cu traductoare sub formă de (a) și (b) Grile echidistante distanțate în mod aleatoriu.
Calculați distanța dintre VGP: l = t * v; l = 3290 * 0.00002 = 0.0658 m l = 65.8 mm Calculați pasul VGP. definite de următoarea relație. unde h - IDT smoală h = v / = 3290/70 = 0,00047 m = 0,47 mm Concluzie Orice dispozitiv acoustoelectronic constă din primitivelor - traductoare electroacustice și linii acustice.
In plus, sunt utilizate reflectoare, rezonatoare, structuri de electrozi multistrlp, waveguides acustice, concentratoare de energie și a dispozitivului de focalizare, precum și activă, non-liniare și controlul elementy.Dlya excitație și primirea undelor de volum traductoare piezoelectrice sunt utilizate în acoustoelectronics: placă piezoelectric (la frecvențe de până la 100 MHz ) piezosemiconducting convertoare cu un strat de blocare sau de difuzie (în 50-300 MHz gama de frecvențe) traductoarele de film (la frecvențe mai mari de 100 MHz). Hipersonic adesea val excitat pe suprafața liniei acustic piezoelectric, capătul căruia, în acest scop este plasat în sistemul retard cavitatea decalaj cu microunde sau cu microunde.
Pentru a excita și a primi surfactanți, se folosesc în principal convertoare interdigital cu pin, care sunt o structură periodică de electrozi metalici aplicați unui cristal piezoelectric.
Mai multe rezumate, lucrări pe termen, teze pe această temă:
Descrierea amestecurilor de agenți tensioactivi (agenți tensioactivi) cu grupuri polar apropiate fără a ține seama de interacțiunea totală
Cu toate acestea, utilizarea ecuației poate duce la rezultate eronate dacă este prezentă ca fracție de surfactant în sistemul global: unde Ci și Ci - molar ... Având în vedere reprezentările micelizare ecuație poate fi dat un fizic ... Se poate arăta că, dacă x caracterizează compoziția soluției, expresia amestec KKM pot fi scrise după cum urmează: ...
Dependența tipului și mărimii micelilor de concentrația surfactanților
În acest caz, există schimbări vizibile în structurile de auto-organizare. 3. Agentul tensioactiv este slab solubil în apă. În acest caz, apare separarea fazelor ... În orice caz, noua fază eliberată în concentrații mai mari de saturație, ... Vâscozitatea relativă a soluțiilor de agent tensioactiv pe volumul fracțiunii micelii sferice. Curbele corespund ...
Proiectul liniei pentru producția de morcov și suc de mere pentru alimente pentru copii
Importanța băuturilor în alimentația umană este bine cunoscută. Este asociat în primul rând cu valoarea nutritivă și biologică a acestor produse. Băuturile sunt ... Pe lângă aceasta, în opinia unei părți semnificative a populației, mulți experți ... Producția de sucuri este una dintre ramurile cu cea mai rapidă creștere în industria fructelor și legumelor atât în țara noastră, ...
Principiile de bază ale construirii metodologiei de studiere a liniei stochastice în cursul matematicii în școala de bază
Este acum idei despre evenimente aleatoare și probabilitățile lor bine dezvoltate, fără o idee bună că fenomenele și procesele cu ... Societatea mai profundă începe să se studieze și să se străduiască să facă predicții despre mine ... După cum știți, conceptul modern de educație matematică de școală se concentrează în primul rând , în contul ...
Doriți să primiți ultimele știri prin e-mail?
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: