отчет. Тэц 4 лаба. Отчёт по лабораторной работе 1 исследование фильтров на поверхностных акустических волнах проверил Собчук Н. С
 Скачать 369.42 Kb.
|
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение Образования БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра электронной техники и технологии Отчёт по лабораторной работе №1 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ
Минск 2022 Цель работы:Изучить назначение, конструкции и основы технологии фильтров на поверхностных акустических волнах (ПАВ), а также их основные характеристики. Исследовать амплитудно-частотные характеристики фильтров для УПЧИ и УПЧЗ современных телевизоров, влияние температуры на их характеристики. Краткие сведения из теории:Одним из важных направлений функциональной электроники является акустоэлектроника, где значительное место занимают устройства и элементы на поверхностных акустических волнах (ПАВ). К ним можно отнести фильтры электрических сигналов, линии задержки, резонаторы, акустические фазовращатели, аттенюаторы, генераторы сигналов на ПАВ, устройства пространственно-временной обработки сигналов и др. Во всех этих устройствах и элементах используются преобразователи ПАВ, служащие для преобразования электрических сигналов в акустические и наоборот. Известны преобразователи ПАВ, использующие трансформацию объемных акустических волн, и электродные, преобразователи ПАВ, причем последние более технологичны и обеспечивают возможность расширения частотного диапазона до сотен мегагерц - единиц гигагерц. Принцип работы электродных преобразователей ПАВ основан на упругой деформации участков пьезоэлектрического кристалла под действием прикладываемого на электроды, находящиеся на его поверхности, переменного напряжения. В однофазном преобразователе (рис. 1.1) период расположения электродов выбирается равным длине поверхностной акустической волны подложке из заданного материала, а ширина их, обычно составляет величину . Чем меньше толщина подложки, тем выше эффективность акустоэлектрического преобразования. На практике толщина подложки обычно превышает несколько единиц . В двухфазном преобразователе электроды имеют встречно-штыревую геометрию. Большое практическое значение имеют полосовые фильтры на ПАВ, применяемые в настоящее время, в частности, в телевизионных приемниках в трактах УПЧИ и УПЧЗ. Они отличаются небольшими габаритами, малыми потерями (10...20 дБ), подавлением отраженных сигналов до уровня 30...40 дБ, хорошей температурной и временной стабильностью, высокой воспроизводимостью параметров при использовании современных методов производства. Схематически простейший вариант фильтра на ПАВ показан на рис. 1.2. При таком симметричном расположении выходных преобразователей до отношению к входному используются обе части ПАВ, излучаемые по направлениям, показанным стрелками. Определяемая преобразователями полоса частот может изменяться в некоторых приделах при использовании промежуточных пассивных электродов. В известных преобразователях типа дифракционной решетки ряд пассивных электродов шириной , расположенных с шагом (рис. 1.3), относительная полоса частот зависит от числа пассивных электродов. При этом зачастую улучшается форма частотной характеристики. Кроме того, для получения заданной частотной характеристики может применяться метод анодизации структур со встречно-штыревыми преобразователями, который заключается в изменении степени перекрытия штырей, достигаемом изменением их длины. Различают несимметричную анодизацию, когда изменена длина электродов лишь одной гребенки, и симметричную. При этом происходит амплитудная модуляция импульсного отклика, а также, как нежелательные явления, наблюдаются дифракция акустической волны, излучаемой участками с малыми перекрытиями штырей, и фазовые искажения фронта волны. Учитывая разнообразные возможности формирования ПАВ, нетрудно понять достаточно широкое распространение других элементов на ПАВ: резонаторов, полосовых усилителей, генераторов, активных фильтров, ответвителей и других, о которых упоминалось ранее. Рассмотрим теперь особенности конструкции и технологии фильтров УПЧИ и УПЧЗ современных телевизионных приемников. Так, основными элементами конструкции фильтров являются платы, соединенные клеевым швом, и крышка (рис. 1.4). Платы изготавливаются по типовым методам, широко используемым в микроэлектронике. Используются, в частности, технологические процессы нанесения тонких пленок в вакууме, фотолитография, нанесение и вжигание паст, термокомпрессия и др. Кроме того, большое место в технологии занимают процессы прецизионной механической обработки деталей малых размеров. Толщина слоя 20 мкм. После печати пасты для постепенного удаления органической связки и исключения процесса появления пустот, раковин и других дефектов слоя проводится сушка, например, инфракрасная, при температуре 80...125°С в течение 15...20 мин. Последующая операция - вжигание проводящего слоя в инертной среде, например, в туннельной печи в атмосфере азота, при температуре 800°С в течение 900...100 мин. Скорость изменения температуры при этом не должна превышать 60...70°С/мин, а максимальная температура должна выдерживаться с погрешностью не более 1°С. Диэлектрическая пленка формируется однократной или двукратной печатью с промежуточной сушкой. Вжигание производится при температуре 700°С.  4. Приборы и оборудование, применяемые в работе: 1. Генератор Г4 - 102. 2. Осциллограф С1-75. 3. Макет с 4 фильтрами и термостатом. |