陶瓷濾波器在多功能校驗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通過，同時抑制（或大為衰減）無用的頻率信號，在各種電子電路中廣泛用作信號處理、數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾等。

陶瓷濾波器具有體積小、造價低、無需調(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。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，都可見到陶瓷濾波器的“身影”。

形和種類

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

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

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，其實物外形如圖（c）所示。

圖 常用陶瓷濾波器的分類

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)過極化處理后就會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lc諧振回路，其諧振曲線尖銳，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。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)成了一個三端陶瓷濾波器。三端陶瓷濾波器可以等效成一個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通過壓電陶瓷材料轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動然后再將機(jī)械振動轉(zhuǎn)換為電信號輸出，即利用陶瓷材料的壓電效應(yīng)來實現(xiàn)“電信號→機(jī)械振動→電信號”的轉(zhuǎn)化，并在轉(zhuǎn)化過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，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，不僅體積小、免調(diào)試，而且能夠大幅度提高整個電路的工作性能。

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，只要注意其功能(或型號)和標(biāo)稱頻率即可，其他參數(shù)可留待以后學(xué)習(xí)。需要指出的是，標(biāo)稱頻率對不同功能的陶瓷濾波器來講，其稱呼也有所不同，如帶通濾波器稱“中心頻率”或“標(biāo)稱中心頻率”,帶阻濾波器(陷波器)則稱“陷波頻率”c.

型號命名

國產(chǎn)陶瓷濾波器的型號命名遵循一般陶瓷元件的命名規(guī)則，其型號一般由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，也有部分型號僅用字母“w”或“b”表示，而無下標(biāo)數(shù)字。第4部分用“數(shù)字+字母(m或k)”表示標(biāo)稱頻率。如465k表示標(biāo)稱頻率為465khz,10.7m則表示標(biāo)稱頻率為10.7mhz。第5部分用字母表示產(chǎn)品類別或系列，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。實際上，大部分產(chǎn)品的型號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”。

早期國產(chǎn)的陶瓷濾波器還有一種型號命名方法，這就是20世紀(jì)六七十年代國產(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。

由于現(xiàn)在許多廠家(包括外資廠商)生產(chǎn)的陶瓷濾波器，其型號命名規(guī)則是自行制定的，所以給人感覺是五花八門，沒有規(guī)律可循。一般來說，使用者從產(chǎn)品的型號上只能看出標(biāo)稱頻率，其他具體參數(shù)只能通過查閱產(chǎn)品手冊或廠家說明書才能獲得。表給出了一些常用陶瓷濾波器的型號及性能參數(shù)，表給出了一些常用陶瓷陷波器的型號及性能參數(shù)，僅供參考。

圖國產(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

陶瓷濾波器

的外形類似于獨石電容器，它是在一塊特定尺寸的壓電陶瓷材料基片上引出兩個或多個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，所以從外觀大體上能識別出來。

陶瓷濾波器的體積一般都很小，其外殼上一般都無法標(biāo)出完整的型號，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)稱頻率，有些產(chǎn)品還在標(biāo)稱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)點的頻率單位為千赫茲(khz),帶有小數(shù)點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(對應(yīng)色點是紅色)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區(qū)分中心頻率，而且還同時在外殼表面點上不同的色點來區(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，而無區(qū)分中心頻率的色點，如圖(b)所示。色點和后綴字母代表的具體中心頻率，因生產(chǎn)廠家、標(biāo)稱頻率的不同而有所不同，具體應(yīng)查看產(chǎn)品說明書。

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。對于普通二端型產(chǎn)品，其兩個引腳無極性之分。三端型產(chǎn)品有輸入端、輸出端和接地端(多為中間引腳),使用時不能混淆。由干多端產(chǎn)品的引腳排列沒有統(tǒng)一規(guī)定，所以使用時應(yīng)查閱產(chǎn)品手冊或廠家說明書進(jìn)行區(qū)分。

圖陶瓷濾波器的識別方法

在電路圖中的識別

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

圖陶瓷濾波器的符號

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