DE2824655A1 - Oszillator mit einem resonator und wenigstens einem mit dem resonator verbundenen kondensator - Google Patents
Oszillator mit einem resonator und wenigstens einem mit dem resonator verbundenen kondensatorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Oszillator mit einem Resonator und wenigstens einem mit dem Resonator verbundenen Kondensator.
Bisher wurde üblicherweise bei einem Oszillator ein Quarzresonator verwendet, der bei einer vorbestimmten Frequenz sehr stabil unabhängig von Temperaturänderungen in Resonanz steht. Anders gesagt schwingt
ein Oszillator, bei dem ein Quarzresonator verwendet wird, auf verhältnismäßig stabile Weise verglichen
mit Oszillatoren, bei denen Induktivitäten und Kapazitäten verwendet werden, und zwar sogar dann, wenn
sich die Umgebungstemperatur ändern sollte. Um die Abhängigkeit der Schwingungsfrequenz von der Temperatur
des Quarzresonators weiter zu stabilisieren, war es all-
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gemein üblich, wie in Fig. 1 gezeigt ist, die ein Schaltschema des Oszillators vom üblichen Typ zeigt,
Kondensatoren Ca und Cb zu verwenden, die eine geeignete Abhängigkeit der elektrostatischen Kapazität
von der Temperatur besitzen. Z.B. haben bei einem Oszillator, der in Fig. 1 gezeigt ist und bei dem
ein Quarzresonator Q verwendet wird, die Kondensatoren Ca und Cb im allgemeinen einen Temperaturkoeffizienten
der elektrischen Kapazität von ungefähr -5.000 bis 200 ppm/°C (Teile pro Millionen Teile pro 0C).
Wenn der Quarzresonator Q im Oszillator als schwingendes Element verwendet wird, werden solche Kondensatoren Ca
und Cb die Abweichungen der Schwingungsfrequenz korrigieren, die durch Temperaturänderungen verursacht werden.
Anstelle der Verwendung des Quarzresonators kann der Resonator durch einen keramischen Resonator oder
einen Resonator aus einkristallförmigem piezoelektrischem
Material unter Ausschluß von Quarz ersetzt werden, der weniger teuer ist, bei dem Jedoch die Resonanzfrequenz
unter dem Einfluß von Temperaturänderungen sich ändern kann. Daher wurde ein solcher keramischer
Resonator oder piezoelektrischer Einkristallresonator als nicht geeignet für die Benutzung in dem Oszillator
angesehen.
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Vor kurzem wurde ein verbesserter Typ eines keramischen Resonators oder piezoelektrischen Einkristallresonators
zum Gebrauch in einem Filter oder einem Prequenzdiskriminator als Reaktanzelement hergestellt,
der bei Temperaturänderungen eine geringere Abweichung der Resonanzfrequenz zeigt. Sogar ein
solcher verbesserter Typ eines Resonators, z.B. ein Resonator, der aus einem piezoelektrischen keramischen
Material des Bleizirkonat-Titanat-Systems mit Beimischungen eines Materials, das den Temperaturkoeffizienten
der Resonanzfrequenz verkleinert, aufgebaut ist, würde jedoch immer noch einen Temperaturkoeffizienten
der elektrostatischen Kapazität besitzen, der eine Größe von 2.000 bis 6.000 ppm/°C
aufweist. Falls ein solcher Resonator mit einem verhältnismäßig kleinen Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz,
der daher geeignet ist, in dem Filter und Frequenzdiskriminator als Reaktanzelement verwendet
zu werden, bei dem in Fig. 1 gezeigten Oszillator verwendet wird, wird es nicht möglich sein, durch die
Kondensatoren Ca und Cb die Änderungen der Schwingungsfrequenz zu korrigieren, die durch die Temperaturänderungen
bewirkt werden. Der Grund dafür besteht darin, daß der Temperaturkoeffizient der elektrostatischen
Kapazität eines solchen Resonators noch verhältnismäßig groß ist. Wenn die Kondensatoren Ca und Cb einen
Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität
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von 0 ppm/°C haben, zeigt die Schwingungsfrequenz des verbesserten Oszillatortyps nachteilige Änderungen bei
Temperaturänderungen, wie dies in Fig. 2 graphisch dargestellt ist, in der auf der Abzissen- und Ordinatenachse die Temperatur bzw. die Schwingungsfrequenz auf
getragen ist.
Eine Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Typs eines Oszillators, der bei einer
vorbestimmten Schwingungsfrequenz unabhängig von Temperaturänderungen schwingt.
Eine weitere wichtige Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Oszillator des oben beschriebenen Typs zu
schaffen, bei dem ein Resonator in Form eines keramischen Resonators oder eines einkristallförmigen,piezoelektrischen
Resonators, unter Ausschluß von Quarz, verwendet wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Oszillator des oben beschriebenen Typs zu schaffen,
bei dem ein Kondensator oder Kondensatoren verwendet wird, um die Schwingungsfrequenz unter Berücksichtigung
des Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität des Kondensators zu stabilisieren.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Oszillator des oben beschriebenen Typs zu schaffen,
der einfach im Aufbau ist und kostengünstig hergestellt
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werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einem Oszillator mit einem Resonator und wenigstens einem
mit dem Resonator verbundenen Kondensator darin, daß der Resonator aus einem von Quarz verschiedenen keramischen
oder einkristallförmigen piezoelektrischen Material und der Kondensator aus einem dielektrischen
Material und zwei damit verbundenen, in einem Abstand voneinander angeordneten Elektroden aufgebaut ist, wobei
das dielektrische Material einen ungefähr gleichen Temperaturkoeffizienten der elektrischen Kapazität
wie denjenigen des Resonators besitzt.
Der erfindungsgemäße verbesserte Typ des Oszillators schließt also einen Resonator, der aus einem von Quarz
verschiedenen keramischen oder einkristallförmigen piezoelektrischen Material aufgebaut ist, und wenigstens einen
Kondensator ein, der mit dem Resonator verbunden ist. Der Resonator ist aus einem dielektrischen Material und zwei
Elektroden aufgebaut, die an dem dielektrischen Material in einem Abstand voneinander befestigt sind. Das dielektrische
Material hat ungefähr den gleichen Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität wie denjenigen
des Resonators. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das dielektrische Material dieselbe wie das Material,
aus dem der Resonator aufgebaut ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hat der
Resonator einen verhältnismäßig kleinen Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz, der vergleichbar ist
mit demjenigen von Quarz und einen verhältnismäßig großen Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität,
z.B. 2.000 bis 6,000 ppm/°C oder mehr. Andererseits hat der mit dem Resonator verbundene Kondensator einen verhältnismäßig großen Temperaturkoeffizienten der elektrostati;
mehr.
statischen Kapazität, z.B. 2.000 bis 6.000 ppm/ C oder
Mit der oben beschriebenen Anordnung wird die Änderung der Schwingungsfrequenz, die durch Temperaturänderungen bewirkt wird, korrigiert.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung verstanden werden wird, muß der bei dem erfindungsgemäßen Oszillator
verwendete Resonator die oben beschriebenen Erfordernisse sowohl des Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz
als auch des Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität erfüllen. Andererseits muß der mit dem Resonator
verbundene Kondensator dem Erfordernis eines geeigneten Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität
genügen. Im allgemeinen ist, wenn der Resonator im Filter oder im Frequenzdiskriminator verwendet wird, der Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz eines solchen Resonators ziemlich klein. Ein solcher Resonator kann je-
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doch einen Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität haben, der von einem verhältnismäßig
großen Wert zu einem ziemlich kleinen Wert variiert. Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist es
möglich, alle Typen von Resonatoren zu verwenden, die einen großen oder einen kleinen Temperaturkoeffizienten
der elektrostatischen Kapazität haben, wenn nur der mit dem Resonator verbundene Kondensator einen ungefähr
gleich großen Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität hat. Z.B. wird in dem Falle, bei
dem bei dem Oszillator der Erfindung ein Resonator mit einem verhältnismäßig großen Temperaturkoeffizienten
der elektrostatischen Kapazität verwendet wird, ein
großen Kondensator verwendet, der einen/Temperaturkoeffizienten
der elektrostatischen Kapazität hat, d.h., einen Temperaturkoeffizienten, der ungefähr gleich denjenigen des verwendeten
Resonators ist. Andererseits wird in dem Falle, daß bei dem erfindungsgemäßen Oszillator ein Resonator
mit einem verhältnismäßig kleinen Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität verwendet wird, ein Kondensator
mit einem kleinen Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität verwendet, d.h., mit einem
Temperaturkoeffizienten, der ungefähr gleich demjenigen des Resonators ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von vorteilhaften
Ausführungsformen beispielsweise unter Bezugnahme
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auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1, auf die bereits Bezug genommen wurde, zeigt ein Schaltschema des vorbekannten Oszillators.
Fig. 2, auf die ebenfalls bereits Bezug genommen wurde, zeigt eine graphische Darstellung der
Abhängigkeit der Schwingungsfrequenz von der Temperatur bei einem Oszillator, bei dem ein keramisches oder
einkristallförmiges piezoelektrisches Material für den Resonator und Kapazitäten mit einem Temperaturkoeffizienten
der elektrostatischen Kapazität von 0 ppm/0C verwendet
werden.
Fig. 3 ist ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Oszillators.
Fig. 4 zeigt für den in Fig. 3 gezeigten Oszillator die Abhängigkeit der Schwingungsfrequenz von der Temperatur.
Fig. 5, 6 und 7 zeigen Schaltschemata von weiteren
Ausführungsformen des Oszillators, die demjenigen von Fig. 3 ähnlich sind.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Elementes, in dem der Resonator und Kondensator miteinander
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verbunden sind.
Fig. 9 zeigt in Draufsicht ein Element, das gegenüber dem in Fig. 8 gezeigten Element gändert ist.
In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 3 ist ein Oszillator 2a gezeigt, der einen Resonator 4 mitteinander gegenüberstehenden Elektroden Aa
und 4b aufweist. Eine Elektrode 4a des Resonators 4 ist über einen Kondensator C1 mit Erde verbunden, während die
andere Elektrode 4b über einen Kondensator C2 mit Erde
verbunden ist. Ein Widerstand R1 ist in Parallelschaltung
mit dem Resonator 4 verbunden, und auch ein Verstärker AMP1
ist mit dem Resonator 4 in Parallelschaltung verbunden. Ein Ausgang des Verstärkers AMP1 ist über einen anderen
Verstärker AMPp mit einem Ausgangsanschluß 6 verbunden.
Der Resonator 4 ist aus einem von Quarz verschiedenen keramischen oder einkristallförmigen piezoelektrischen
Material aufgebaut. Gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist der Resonator 4 aus einem keramischen
Material aufgebaut, das dem Bleizirkonat-Titanat-System zuzurechnen ist und dem ein Material beigemischt ist, das
den Temperaturkoeffizienten der Resonazfrequenz verkleinert. Ein solcher Resonator 4 hat einen Temperatur-
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koeffizienten der elektrostatischen Kapazität von 2.000 bis 6.000 ppm/°C.
Allgemein findet man, wenn ein Material verwendet wird, bei dem der oben beschriebene Resonator 4 einen
verhältnismäßig kleinen Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz und einen verhältnismäßig großen Temperaturkoeffizienten
der elektrostatischen Kapazität hat, daß sich die Schwingungsfrequenz beträchtlich mit Temperaturänderungen
ändert. Um solche Änderungen der Schwingungsfrequenz zu beseitigen, werden Kondensatoren C. und C_
verwendet. Jeder dieser Kondensatoren C1 und Cp ist aus
einander gegenüberstehenden Elektroden und einem zwischen die einander gegenüberstehenden Elektroden eingebrachten
dielektrischen Material aufgebaut. Es wurde jedoch erfindungsgemäß herausgefunden, daß durch die Kondensatoren
des gewöhnlichen Typs, bei denen ein dielektrisches Material mit einem verhältnismäßig kleinen Temperaturkoeffizienten
der elektrostatischen Kapazität verwendet wird, nicht die Änderungen der Schwingungsfrequenz auf
geeignete Weise korrigiert würde, sondern daß durch Kondensatoren, in denen ein dielektrisches Material mit
ungefähr dem gleichen Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität wie demjenigen des Resonators 4 verwendet
wird, die Änderungen der Schwingungsfrequenz auf vorteilhafte Weise verkleinert werden. Z.B. wird bei der
in Fig. 3 gezeigten AusfUhrungsfonn das selbe Material für
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das dielektrische Material für die Kondensatoren C. und C2 verwendet, aus dem auch der Resonator 4 aufgebaut
ist.
Mit dieser oben beschriebenen Anordnung schwingt der Oszillator 2a mit einer verhältnismäßig stabilen
Schwingungsfrequenz, wenn Temperaturänderungen auftreten, wie dies durch die graphische Darstellung der
Fig. 4 gezeigt ist, bei der auf den Abzissen- und Ordinatenachsen die Temperatur bzw. Oszillationsfrequenz
aufgetragen sind.
Solche stabilen Betriebsbedingungen des Oszillators treten auch dann auf, wenn der Oszillator, wie in den
Fig. 5, 6 und 7 gezeigt, anders aufgebaut ist.
In Fig. 5 ist eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
eines Oszillators 2b gezeigt. Der Oszillator 2b enthält einen Resonator 8 mit einander gegenüberstehenden
Elektroden 8a und 8b. Eine Elektrode 8a ist mit Erde verbunden, während die andere Elektrode 8b mit einem Verbindungspunkt
J1 zwischen in Serie geschalteten Widerständen
R2 und R, verbunden ist. Diese in Serie geschalteten
Widerstände R2 und R, sind zwischen einer Spannungsquelle +Vcc und Erde geschaltet. Der Oszillator 2b enthält
weiter einen Transistor T^, dessen Basis mit dem Verbindungspunkt «L· verbunden ist, dessen Emitter über
einen Widerstand R^ mit Erde verbunden ist und dessen
8 0 9 8 5 Γ/ 0 8 0 θ"
/ft
Kollektor mit der Spannungsquelle +Vcc über einen Widerstand R5 verbunden ist. Die in Serie geschalteten
Kondensatoren C_ und C^ sind zwischen die Basis
des Transistors T1 und Erde geschaltet. Ein Verbindungspunkt
J2 zwischen den Kondensatoren C-, und
C^ ist mit dem Emitter des Transistors T. verbunden.
Es sollte festgehalten werden, daß das Material, wie z.B. keramisches Material, das zum Aufbau des Resonators
8 benutzt wurde, auch als dielektrisches Material für die Kondensatoren C-. und C, verwendet wurde.
In Fig. 6 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Oszillators 2c gezeigt. Der Oszillator
2c enthält einen Resonator 10 mit einander gegenüberstehenden Elektroden 10a und 10b. Eine Elektrode
10a des Oszillators 10 ist über einen Kondensator Cc
mit Erde verbunden, während die andere Elektrode 10b mit dem Kollektor eines Transistors T2 verbunden ist.
Der Emitter des Transistors T2 ist über einen Widerstand
Rg mit Erde verbunden. Die Basis des Transistors ist mit Erde über einen Widerstand Ry und auch mit der
Spannungsquelle über einen Widerstand RQ verbunden. Die
Basis des Transistors T2 ist auch mit der einen Elektrode
10a des Resonators 10 verbunden. Der Oszillator 2c enthält weiterhin einen Transformator 12 mit einer Primärwindung
12a und einer Sekundärwindung 12b. Die Primärwindung
12a ist zwischen die Elektrode 10b des Resonators
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und Erde über einen Widerstand Rg geschaltet und auch
über einen Kondensator Cg verbunden, der durch einen
anderen Kondensator C„ geerdet ist. Es sollte festgestellt
werden, daß das Material, z.B. keramische Material, das zum Aufbau des Resonators 10 benutzt
wurde, auch als dielektrisches Material für den Kondensator Cc benutzt wurde.
In Fig. 7 ist eine noch andere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Oszillators 2d gezeigt. Der
einzige Unterschied zwischen dem Oszillator 2d, der in Fig. 7 gezeigt ist, und dem in Fig. 6 gezeigten
Oszillator 2c besteht darin, daß der Ort des Kondensators Cc und der Ort des Resonators 10 miteinander
vertauscht sind.
Beim Aufbau jeder der oben beschriebenen Oszillatoren können der Kondensator oder die Kondensatoren,
die das selbe Material wie der Resonator enthalten, getrennt vom Resonator aufgebaut sein, wie oben beschrieben,
oder können zusammen mit dem Resonator in bekannter Weise zusammengesetzt sein, wie dies weiter
unten beschrieben wird, um ein Einheitselement zu bilden.
In Fig. 8 ist ein Einheitselement 1Aa gezeigt, das speziell für die Benutzung in den Oszillatoren 2a und 2b
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der Fig. 3 und 5 ausgebildet ist. Das Einheitselement
14aenthält eine keramische Platte 16, die völlig polarisiert
ist, um eine piezoelektrische Platte zu bilden. Ein durch eine unterbrochene Linie umgebener Teil 20
ist auf ihrer einen Oberfläche mit einem metallischen Plättchen 22a verbunden, das als Elektrode dient. Mit
der anderen Oberfläche der keramischen Platte 16 ist ein metallisches Plättchen 22b verbunden, das dem metallischen
Plättchen 22a gegenübersteht. Auf diese Weise wird ein Resonator mit gefangener Energie oder lokalisierter
Energie (trapped energy resonator) zwischen den metallischen Plättchen 22a und 22b innerhalb des Teiles 20 gebildet.
Teile 24 und 26, die durch unterbrochene Linien umgeben sind, sind auf einer Oberfläche der keramischen
Platte 16 mit metallischen Plättchen 28a und 30a verbunden; mit der anderen Oberfläche der keramischen Platte
16 sind metallische Plättchen 28b und 30b verbunden, die den metallischen Plättchen 28a bzw. 30a gegenüberstehen.
Um zwischen den metallischen Plättchen 28a und 28b innerhalb des Teiles 24 und auch zwischen den metallischen
Plättchen 30a und 30b innerhalb des Teiles 26 Kondensatoren zu bilden, können die Teile 24 und 26 auf bekannte Weise
mit einer mechanischen Dämpfung versehen sein, indem ein härtendes Material wie z.B. Lot oder Kunstharz aufgebracht
wird, damit die Teile 24 und 26 unter dem Einfluß des Resonators lokalisierter Energie nicht in Schwingung
versetzt werden. Andererseits können diese Teile 24 und
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Jedoch auch erhitzt worden sein, um die Polarisation zu entfernen. Es sollte festgehalten werden, daß die
keramische Platte 16, die als vollständig polarisiert beschrieben worden ist, auch nur beim Teil 20 teilweise
polarisiert werden kann, so daß Kondensatoren in den Teilen 24 und 26 ohne irgendeine mechanische
Dämpfung oder ohne irgendeine Wärmebehandlung gebildet werden können. Es sollte bemerkt werden, daß die
Abschnitte 24 und 26 mit mechanischer Dämpfung in bekannter Weise durch Löten oder durch Aufbringen eines
Kunstharzes versehen werden können, damit die Teile 24 und 26 nicht durch den Einfluß des Resonators lokalisierter
Energie in Schwingung versetzt werden.
Der Resonator mit lokalisierter Energie und die Kondensatoren sind miteinander durch eine geeignete
dünne Schicht aus einem metallischen Plättchen auf solche Weise verbunden, daß das metallische Plättchen
22a mit dem metallischen Plättchen 28a und darüber hinaus mit einem ersten Anschluß 32, und daß das metallisehe
Blättchen 22b mit dem metallischen Plättchen 30b und darüber hinaus mit einem zweiten Anschluß 34, und
daß das metallische Plättchen 28b mit dem metallischen Plättchen 28b, mit dem metallischen Plättchen 30a und
darüber hinaus mit einem dritten Anschluß 36 verbunden ist.
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In Fig. 9 ist ein Einheitselement 14b gezeigt,
das eine Modifikation des Einheitselementes 14a ist,
das in Fig. 8 gezeigt ist. Dieses Element ist besonders ausgebildet, um bei den Oszillatoren 2c und 2d, die
in Fig. 6 und 7 gezeigt sind, Verwendung zu finden. Das Einheitselement 14b, das in dieser Modifikation
gezeigt ist, weist einen Kondensator, der durch die metallischen Plättchen 30a und 30b gebildet ist, und
den Resonator lokalisierter Energie auf, der durch die metallischen Plättchen 22a und 22b gebildet ist. Dieser
Kondensator und dieser Resonator lokalisierter Energie sind auf solche Weise verbunden, daß das metallische
Plättchen 22a mit dem ersten Anschluß 32, das metallische Plättchen 30a mit dem zweiten Anschluß 34 und das
metallische Plättchen 22b mit dem metallischen Plättchen 30b und darüber hinaus mit dem dritten Anschluß 36 verbunden
ist.
Es sollte bemerkt werden, daß das Einheitselement nicht auf die in Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsformen
begrenzt ist; es kann auch eine andere Anordnung verwendet werden, um den Kondensator mit einem Material herzustellen,
das ungefähr den selben Temperaturkoeffizient der elektrostatischen Kapazität wie das Material hat,
das zur Herstellung des Resonators verwendet ist.
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Es sollte weiter bemerkt werden, daß das keramische Material, von dem gesagt wurde, es sei aus
Bleizirkonat-Titanat erhalten, aus anderen keramischen Materialien wie z.B. keramischem Material aus
Eariumtitanat oder aus Einkristellen aus Lithiumniobat
(LiHbO.,) gewonnen werden kann, wobei der Temperaturkoeffizient
der elektrostatischen Kapazität 2.000 bis 6.000 ppm/°C beträgt.
Bei dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Oszillator stabilisiert der Kondensator die Schwingungsfrequenz des Oszillators unabhängig von Temperaturänderungen,
da der Kondensator aus einem Material hergestellt ist, das ungefähr den gleichen Temperaturkoeffizienten
der elektrostatischen Kapazität wie denjenigen des Materials aufweist, das zur Herstellung des
Resonators benutzt wurde.
Es sollte bemerkt werden, daß die metallischen Plättchen 28a und 28b entgegengesetzter Polaritäten
oder die metallischen Plättchen 30a und 30b entgegengesetzter Polaritäten, die als einander gegenüberliegend
beschrieben wurden, auf andere Weise angeordnet sein können. Z.B. könnten die metallischen Plättchen
unterschiedlicher Polaritäten, die an den entgegengesetzten flachen Oberflächen der keramischen Platte befestigt
sind, voneinander abgelenkt werden; auch könnten
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diese metallischen Plättchen entgegengesetzter Polaritäten mit der selben Oberfläche nahe beieinander verbunden
werden. Bei einer weiteren Modifikation kann das keramische Material in Form einer Röhre hergestellt sein,
bei der entgegengesetzte Elektroden an entgegengesetzten Enden der Röhre angeordnet sind.
Es sollte weiter bemerkt werden, daß der Resonator eine andere Anordnung als die des Typs lokalisierter
Energie haben kann.
Obwohl die Erfindung nur beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde,
sollte bemerkt werden, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen dem Fachmann einleuchten werden. Z.B. kann
der Oszillator, der in einer der Fig. 3, 5, 6 und 7 gezeigt ist, mit anderen Schaltverbindungen ausgebildet
sein, so lange wie der mechanische Resonator und wenigstens ein Kondensator verwendet wird. Daher sollten solche
Änderungen und Modifikationen als in die Erfindung eingeschlossen betrachtet werden, falls sie nicht vom Erfindungsgedanken
abweichen.
- 22 -
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Claims (10)
1. Oszillator mit einem Resonator und wenigstens einem mit dem Resonator verbundenen Kondensator, dadurch
gekennzeichnet , daß der Resonator (4, 8, 10, 20) aus einem von Quarz verschiedenen
keramischen oder einkristallförmigen piezoelektrischen
Material und der Kondensator {Cj, C2; C,, C.; C5; 24, 26)
aus einem dielektrischen Material und zwei damit verbundenen, in einem Abstand voneinander angeordneten
Elektroden (28a, 28b, 30a, 30b) aufgebaut ist, wobei das dielektrische Material einen ungefähr gleichen
Temperaturkoeffizienten der elektrischen Kapazität wie denjenigen des Resonators (4, 8, 10, 20) besitzt.
2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das dielektrisch· Material das
- 1 809851/0800
J1
gleiche Material wie das des Resonators (4, 8, 10, 20)
ist.
3. Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das keramische Material
aus dem Bleizirkonat-Titanat-System ausgewählt ist.
4. Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das einkristallförmige
piezoelektrische Material Lithiumniobat ist.
5. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Resonator
(4, 8, 10, 20) und der Kondensator (C1, C2; C3, C^; C5;
24, 26) in einem einzigen Element angeordnet sind, das eine keramische Platte (16) , von dem wenigstens ein
Teil (20) polarisiert ist, ein erstes Paar von Metallplättchen (22a, 22b), die an den entgegengesetzten Oberflächen der keramischen Platte (16) beim polarisierten
Teil (20) zum Bilden des Resonators an dieser Stelle befestigt sind, ein zweites Paar von metallischen Plättchen
(28a, 28b, 30a, 30b), die an der keramischen Platte (16) zum Bilden des Kondensators an dieser Stelle befestigt
sind, und Leiter einschließt, die auf der keramischen Platte (16) für die elektrische Verbindung des Resonators
(20) und des Kondensators (24, 26) und für externe elektrische Verbindung befestigt sind.
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6. Oszillator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Platte (16) polarisiert
ist und daß das zweite Paar metallischer Plättchen (28a, 28b, 30a, 30b) mit sich verhärtenden Elementen
zum mechanischen Dämpfen der keramischen Platte (16) an dem Teil versehen sind, an dem das zweite Paar der
metallischen Plättchen befestigt ist, um dort den Kondensator (C1, C2; C3, C^; C5J 24,26) zu bilden.
7. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Resonator
(4, 8, 10, 20) einen ziemlich kleinen Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz besitzt.
8. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Resonator
(4, 8, 10, 20) einen verhältnismäßig großen Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität besitzt.
9. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Resonator
(4, 8, 10, 20) einen verhältnismäßig kleinen Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz und einen verhältnismäßig
großen Temperaturkoeffizienten der elektrostatischen Kapazität besitzt und daß der Kondensator (C1, C2; C,,
C^; C^; 24, 26) einen verhältnismäßig großen Temperaturkoeffizienten
der elektrostatischen Kapazität besitzt.
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10. Verfahren zum Herstellen eines Oszillators, dadurch gekennzeichnet , daß eine keramische
Platte (16) hergestellt wird, von der wenigstens ein Teil
polarisiert ist; daß ein erstes Paar von Elektroden (22a, 22b) auf der keramischen Platte am polarisierten Teil und
auf entgegengesetzten Oberflächen einander gegenüberstehend befestigt werden, um dort einen Resonator zu bilden; daß
ein zweites Paar von Elektroden (28a, 28b, 30a, 30b) auf der keramischen Platte (16) an einem Teil (24, 26) verbunden
wird, der vom polarisierten Teil (20) verschieden ist, um dort einen Kondensator zu bilden; und daß ein
Leiter auf der keramischen Platte (16) befestigt wird, um den Resonator und den Kondensator elektrisch zu verbindung
und um externe elektrische Verbindung herzustellen.
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