Лангаситовые резонаторы
Особенности резонаторов на основе лангасита
Лантан-галлиевый силикат (лангасит, ЛГС) – синтетический монокристалл, выращиваемый методом Чохральского. По структуре кристаллической решетки лангасит приближается к кварцу, что во многом определило его применение в производстве пьезоэлектрических резонаторов. Наличие срезов с нулевым температурным коэффициентом частоты для основных видов колебаний в сочетании с высокими значениями коэффициентов электромеханической связи для этих видов колебаний позволяет эффективно применять лангасит для широкополосных резонаторов с высокой способностью к перестройке частоты.
Акустическая добротность лангасита, измеренная по затуханию звука в монокристалле, выше, чем у кварца. В то же время, добротность лангаситовых резонаторов меньше чем у аналогичных кварцевых. Этот эффект обусловлен не потерями энергии в кристалле лангасита, а высокими значениями коэффициентов электромеханической связи. Одновременно, по таким важным параметрам, как долговременная стабильность и уровень подавления фликкер-шума лангаситовые резонаторы не уступают кварцевым аналогам.
Температурно-частотная характеристика резонаторов из лангасита представляет собой квадратичную параболу с крутизной 7x10-8 (°С)-2, практически
для всех видов колебаний. Положение экстремума температурно-частотной характеристики может быть изменено в пределах от 0 до 100°С, в зависимости от угла среза кристаллического элемента. Таким образом, лангаситовые резонаторы могут эффективно использоваться как в термокомпенсированных, так и в термостатированных генераторах, управляемых напряжением.
Емкостное отношение лангасита для резонаторов толщинно-сдвиговых колебаний составляет 60 ... 120, что в 2 ... 3 раза меньше, чем у кварцевых резонаторов АТ-среза. Именно поэтому применение лангаситовых резонаторов вместо традиционных кварцевых в широкополосных фильтрах позволяет отказаться от расширительных катушек и значительно уменьшить объем изделий.
Использование лангаситовых резонаторов в генераторах, управляемых напряжением (ГУН) позволяет существенно увеличить пределы перестройки. Так, величина перестройки частоты, полученная при использовании в генераторе лангаситовых резонаторов с колебаниями сдвига по толщине на частоту 60 МГц без расширительных элементов, составила 5000 ррМ.
Миниатюризация - еще одна область применения лангасита. Частотный коэффициент термостабилизированных срезов лангасита для резонаторов толщинно-сдвиговых колебаний составляет 1380 кГц х мм, что на 20% меньше, чем у кварцевых резонаторов АТ-среза. Этот факт, в сочетании с большим, нежели у АТ-среза, коэффициентом электромеханической связи, позволяет существенно ( в 1,5 ... 2,0 раза) уменьшить необходимые размеры как пьезоэлемента, так и резонатора в целом. Так, резонаторы из лангасита в цилиндрическом часовом корпусе размером 2х6 мм на частоту 10000 кГц имеют типовое динамическое сопротивление 20 Ом.
Лангаситовые резонаторы РЛ455
Резонаторы на основе лангасита РЛ455 изготавливаются в стандартных миниатюрных металлических корпусах EK, EJ, соответствующих стандарту ТК-49 МЭК 60122-3/CDV. Резонаторы на основе лангасита работают в широком
интервале температур, устойчивы к механическим и климатическим воздействиям. Рекомендуется применять в радиоэлектронной аппаратуре промышленного назначения.
| Диапазон частот, МГц | Точность настройки, ppm | Динамическое сопротивление, Ом | Тип корпуса | |
|---|---|---|---|---|
10-100 |
±5...±50 |
5...100 |
EK, EJ |