陶瓷濾波器在多功能校驗(yàn)儀頻率輸出中起了什么作用

陶瓷濾波器在多功能校驗(yàn)儀頻率輸出中起了什么作用

陶瓷濾波器

陶瓷濾波器是采用具有壓電效應(yīng)的陶瓷材料生產(chǎn)而成的一種諧振元件，它具有選頻特性，能使有用的頻率信號(hào)通過(guò)，同時(shí)抑制（或大為衰減）無(wú)用的頻率信號(hào)，在各種電子電路中廣泛用作信號(hào)處理、數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾等。

陶瓷濾波器具有體積小、造價(jià)低、無(wú)需調(diào)試、插入損耗小、通頻帶寬、選擇性好、幅頻l 特性和相頻特性好、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。生活中常用的收音機(jī)、電視機(jī)、錄像機(jī)、手機(jī)等家電產(chǎn)品中，都可見(jiàn)到陶瓷濾波器的“身影"。

形和種類(lèi)

常見(jiàn)陶瓷濾波器按幅頻特性不同，可分成圖（a）所示帶通濾波器（又稱(chēng)濾波器）、帶阻濾波器（又稱(chēng)陷波器）兩類(lèi)。帶通濾波器的功能是讓有限帶寬內(nèi)的頻率信號(hào)順利通過(guò)，

而讓此頻率范圍以外的頻率信號(hào)受到衰減。帶阻濾波器的功能是抑制某個(gè)頻率范圍內(nèi)的頻率信號(hào)，使其衰減，而讓此頻帶以外的頻率信號(hào)順利通過(guò)。

分成圖（b）所示的的二端型、三端型兩種，另外還有不常用的多端組合型。陶瓷濾波器大都采用塑殼封裝形式，少數(shù)產(chǎn)品也用金屬殼封裝，其實(shí)物外形如圖（c）所示。

圖 常用陶瓷濾波器的分類(lèi)

陶瓷濾波器是采用壓電陶瓷材料制成的具有"選頻"特性的一種固體諧振元件，它與前面介紹的石英晶體振蕩器一樣，也是利用壓電效應(yīng)工作的。壓電陶瓷

在未極化之前不具有壓電效應(yīng)，但經(jīng)過(guò)極化處理后就會(huì)有非常高的壓電常數(shù)，為石

英晶體的幾百倍。由于壓電陶瓷的基本特性、等效電路等與石英晶體振蕩器很相似，所以這里不再詳細(xì)介紹。

普通陶瓷濾波器的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單：將鋯鈦酸鉛(pzt)或鈦酸鋇(batio3)等陶瓷材料做成薄片，再在兩面覆上銀層，然后夾在有彈性的兩個(gè)金屬電極之間，并封裝在塑料(或金屬)外殼內(nèi)，即制成二端陶瓷濾波器。二端陶瓷濾波器可以等效成一個(gè)lc諧振回路，其諧振曲線(xiàn)尖銳，諧振電阻小，但和lc單調(diào)諧回路一樣，存在著通帶窄和矩形系數(shù)差的缺點(diǎn)。如果把二端陶瓷濾波器的電極分割成互相絕緣的兩部分，就構(gòu)成了一個(gè)三端陶瓷濾波器。三端陶瓷濾波器可以等效成一個(gè)lc雙調(diào)諧回路，因此它的通頻帶寬，矩形系數(shù)好，性能比二端陶瓷濾波器*許多。

陶瓷濾波器的基本工作原理：首先將電路的電信號(hào)通過(guò)壓電陶瓷材料轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)然后再將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，即利用陶瓷材料的壓電效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)“電信號(hào)→機(jī)械振動(dòng)→電信號(hào)"的轉(zhuǎn)化，并在轉(zhuǎn)化過(guò)程中利用陶瓷材料固有的諧振特性達(dá)到“選頻"目的。由于機(jī)械振動(dòng)的頻率響應(yīng)很尖銳，故其q值很高，能夠達(dá)到幾千甚至幾十萬(wàn)，這是普通lc濾波電路所的。

陶瓷濾波器不僅機(jī)械q值高，而且幅頻和相頻特性好、機(jī)電耦合系數(shù)大、溫度系數(shù)小、體積小、信噪比高、穩(wěn)定性好，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用在手機(jī)、彩電、錄像機(jī)、收音機(jī)等家用電器及其他電子產(chǎn)品中，用作信號(hào)處理、數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾等。陶瓷濾波器用于取代部分電子電路中的lc濾波電路時(shí)，不僅體積小、免調(diào)試，而且能夠大幅度提高整個(gè)電路的工作性能。

主要參數(shù)

反映陶瓷濾波器產(chǎn)品性能的主要參數(shù)有標(biāo)稱(chēng)頻率、通帶寬度、插入損耗、陷波深度、失真度、諧振阻抗、匹配阻抗等。初學(xué)者在選用及更換陶瓷濾波器時(shí)，只要注意其功能(或型號(hào))和標(biāo)稱(chēng)頻率即可，其他參數(shù)可留待以后學(xué)習(xí)。需要指出的是，標(biāo)稱(chēng)頻率對(duì)不同功能的陶瓷濾波器來(lái)講，其稱(chēng)呼也有所不同，如帶通濾波器稱(chēng)“中心頻率"或“標(biāo)稱(chēng)中心頻率",帶阻濾波器(陷波器)則稱(chēng)“陷波頻率"c.

型號(hào)命名

國(guó)產(chǎn)陶瓷濾波器的型號(hào)命名遵循一般陶瓷元件的命名規(guī)則，其型號(hào)一般由5部分組成，格式和含義如圖所示。第1部分用字母表示產(chǎn)品功能，如“l(fā)"表示濾波器， “x"表示陷波器， “j"表示鑒頻器， “z"表示諧振器。第2部分用字母“t"表示生產(chǎn)材料為壓電陶瓷。第3部分用字母“w"和下標(biāo)數(shù)字表示外形尺寸，也有部分型號(hào)僅用字母“w"或“b"表示，而無(wú)下標(biāo)數(shù)字。第4部分用“數(shù)字+字母(m或k)"表示標(biāo)稱(chēng)頻率。如465k表示標(biāo)稱(chēng)頻率為465khz,10.7m則表示標(biāo)稱(chēng)頻率為10.7mhz。第5部分用字母表示產(chǎn)品類(lèi)別或系列，有些產(chǎn)品省略了該部分。如ltw6.5m為中心頻率是6.5mhz的陶瓷濾波器。實(shí)際上，大部分產(chǎn)品的型號(hào)命名中干脆省略了第3部分，大部分產(chǎn)品的外殼標(biāo)志中又省略了第2部分的字母“t"。

早期國(guó)產(chǎn)的陶瓷濾波器還有一種型號(hào)命名方法，這就是20世紀(jì)六七十年代國(guó)產(chǎn)的中高檔收音機(jī)里常用到的2l465a、3l465型陶瓷濾波器，其命名含義： “2"、“3"分別表示二端產(chǎn)品和三端產(chǎn)品，“465"表示濾波器的諧振頻率為465khz,“a"是生產(chǎn)序號(hào)。

由于現(xiàn)在許多廠(chǎng)家(包括外資廠(chǎng)商)生產(chǎn)的陶瓷濾波器，其型號(hào)命名規(guī)則是自行制定的，所以給人感覺(jué)是五花八門(mén)，沒(méi)有規(guī)律可循。一般來(lái)說(shuō)，使用者從產(chǎn)品的型號(hào)上只能看出標(biāo)稱(chēng)頻率，其他具體參數(shù)只能通過(guò)查閱產(chǎn)品手冊(cè)或廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)才能獲得。表給出了一些常用陶瓷濾波器的型號(hào)及性能參數(shù)，表給出了一些常用陶瓷陷波器的型號(hào)及性能參數(shù)，僅供參考。

圖國(guó)產(chǎn)陶瓷濾波器的命名規(guī)則

表常用陶瓷濾波器的性能參數(shù)

表常用陶瓷陷波器的性能參數(shù)

產(chǎn)品標(biāo)識(shí)

陶瓷濾波器

的外形類(lèi)似于獨(dú)石電容器，它是在一塊特定尺寸的壓電陶瓷材料基片上引出兩個(gè)或多個(gè)特定尺寸的電極后封裝而成，特定的尺寸決定了其特性。由于常用陶瓷濾波器的外形跟其他元器件有著較為明顯的區(qū)別，所以從外觀(guān)大體上能識(shí)別出來(lái)。

陶瓷濾波器的體積一般都很小，其外殼上一般都無(wú)法標(biāo)出完整的型號(hào)，僅標(biāo)出表示產(chǎn)品功能的單字母(有的在字母前邊還標(biāo)出了引腳數(shù))和標(biāo)稱(chēng)頻率，有些產(chǎn)品還在標(biāo)稱(chēng)頻率后面綴有表示中心頻率等的字母，如圖(a)所示。其中，不帶小數(shù)點(diǎn)的頻率單位為千赫茲(khz),帶有小數(shù)點(diǎn)的頻率單位為兆赫茲(mhz)。例如，標(biāo)志是“2l465"的二端陶瓷濾波器，它的標(biāo)稱(chēng)頻率是465khz;標(biāo)志是“l(fā)10.7a"的三端陶瓷濾波器，它的頻率是10.7mhz,后綴字母a(對(duì)應(yīng)色點(diǎn)是紅色)表示其中心頻率為“10.70 mhz±30 khz"。

有些產(chǎn)品不僅在表示頻率數(shù)字的后面綴上字母來(lái)區(qū)分中心頻率，而且還同時(shí)在外殼表面點(diǎn)上不同的色點(diǎn)來(lái)區(qū)分中心頻率，有些產(chǎn)品則只有區(qū)分中心頻率的后綴字母，而無(wú)區(qū)分中心頻率的色點(diǎn)，如圖(b)所示。色點(diǎn)和后綴字母代表的具體中心頻率，因生產(chǎn)廠(chǎng)家、標(biāo)稱(chēng)頻率的不同而有所不同，具體應(yīng)查看產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。

根據(jù)引腳數(shù)目，可確定出二端型和多端型陶瓷濾波器，如圖(c)所示。對(duì)于普通二端型產(chǎn)品，其兩個(gè)引腳無(wú)極性之分。三端型產(chǎn)品有輸入端、輸出端和接地端(多為中間引腳),使用時(shí)不能混淆。由干多端產(chǎn)品的引腳排列沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)定，所以使用時(shí)應(yīng)查閱產(chǎn)品手冊(cè)或廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)進(jìn)行區(qū)分。

圖陶瓷濾波器的識(shí)別方法

在電路圖中的識(shí)別

陶瓷濾波器在電路圖中的表示符號(hào)見(jiàn)圖。注意：其圖形符號(hào)與石英晶體振蕩器、壓電陶瓷片(均屬于“晶體換能器")的表示符號(hào)相同。陶瓷濾波器的文字符號(hào)許多書(shū)刊不統(tǒng)一，除了用“b"來(lái)表示外，有的還用“bc"或“dl"“x"“xt"“z"“ft"、“xt"等字母來(lái)表示。當(dāng)同一個(gè)電路圖中出現(xiàn)多個(gè)陶瓷濾波器時(shí)，可按習(xí)慣在文字符號(hào)后面加上數(shù)字編號(hào)，以示區(qū)別。

圖陶瓷濾波器的符號(hào)

由于石英晶體振蕩器、壓電陶瓷片的電路符號(hào)與陶瓷濾波器相同，所以看書(shū)查圖時(shí)要注意區(qū)別。除了看文字說(shuō)明外，還可根據(jù)其在電路中的位置和作用進(jìn)行推斷。