JPH05110368A - 圧電セラミツクス矩形板の製造方法，その製造された圧電セラミツクス矩形板を用いた圧電トランス及びその圧電トランスを用いた発振回路 - Google Patents
圧電セラミツクス矩形板の製造方法，その製造された圧電セラミツクス矩形板を用いた圧電トランス及びその圧電トランスを用いた発振回路Info
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- JPH05110368A JPH05110368A JP27121891A JP27121891A JPH05110368A JP H05110368 A JPH05110368 A JP H05110368A JP 27121891 A JP27121891 A JP 27121891A JP 27121891 A JP27121891 A JP 27121891A JP H05110368 A JPH05110368 A JP H05110368A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 簡単な構造で信頼性の高い圧電トランス及
び、これを使用した簡単な回路構成の発振回路を得る。 【構成】 この圧電トランスは長手方向に２分の３波長
の長さの圧電セラミックス矩形板と、その上に形成され
る電極から構成される。入力電極２２は一端から略３分
の１の部分を覆っており、部分電極２４を有する。入力
電極２２の対面には接地電極２３を有する。出力電極２
６，２６′は矩形板の他端から６分の１波長の位置に、
分極用の電極２５，２５′は出力電極から６分の１波長
の位置に形成される。これらの電極２６，２６′及び２
５，２５′はそれぞれ互いに接続される。電極２２及び
２３には直流高電圧を印加し、厚さ方向に分極する。ま
た電極２３及び２５と、電極２５及び２６の間には直流
高電圧を印加して長さ方向に逆向きの分極を施す。この
圧電トランス使用の発振回路は、電極２４からの部分電
力を移相回路を経て増巾し、入力電極に帰還して形成さ
れる。
び、これを使用した簡単な回路構成の発振回路を得る。 【構成】 この圧電トランスは長手方向に２分の３波長
の長さの圧電セラミックス矩形板と、その上に形成され
る電極から構成される。入力電極２２は一端から略３分
の１の部分を覆っており、部分電極２４を有する。入力
電極２２の対面には接地電極２３を有する。出力電極２
６，２６′は矩形板の他端から６分の１波長の位置に、
分極用の電極２５，２５′は出力電極から６分の１波長
の位置に形成される。これらの電極２６，２６′及び２
５，２５′はそれぞれ互いに接続される。電極２２及び
２３には直流高電圧を印加し、厚さ方向に分極する。ま
た電極２３及び２５と、電極２５及び２６の間には直流
高電圧を印加して長さ方向に逆向きの分極を施す。この
圧電トランス使用の発振回路は、電極２４からの部分電
力を移相回路を経て増巾し、入力電極に帰還して形成さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子式複写機や静電式
空気清浄器などに用いられる直流高電圧電源の内、特に
圧電振動子の機械振動を利用した圧電トランスに関し、
入出力端子を振動の節の点から取り出すことにより信頼
性を高めると同時に、駆動回路を簡単にした圧電トラン
ス，その製造方法，及び圧電トランスを用いた発振回路
に関する。
空気清浄器などに用いられる直流高電圧電源の内、特に
圧電振動子の機械振動を利用した圧電トランスに関し、
入出力端子を振動の節の点から取り出すことにより信頼
性を高めると同時に、駆動回路を簡単にした圧電トラン
ス，その製造方法，及び圧電トランスを用いた発振回路
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の圧電トランスの構造の概略
を示す斜視図である。図４において、圧電セラミックス
矩形板１には長さ方向のおよそ半分の部分に厚さ方向に
対向する電極２および３が形成され、これら電極２およ
び３が形成された部分と反対の端面に電極４が形成され
ている。この圧電トランスにおいて、電極２、３の部分
は厚さ方向に分極され、電極４と電極２，３との間の部
分は圧電セラミックス矩形板１の長さ方向に分極されて
いる。
を示す斜視図である。図４において、圧電セラミックス
矩形板１には長さ方向のおよそ半分の部分に厚さ方向に
対向する電極２および３が形成され、これら電極２およ
び３が形成された部分と反対の端面に電極４が形成され
ている。この圧電トランスにおいて、電極２、３の部分
は厚さ方向に分極され、電極４と電極２，３との間の部
分は圧電セラミックス矩形板１の長さ方向に分極されて
いる。
【０００３】図５はこの圧電トランスの動作原理の説明
図であり、図５（ａ）は圧電セラミックス矩形板の断面
図、図５（ｂ）は圧電セラミックス矩形板が長さ方向振
動の１波長共振モードで振動している場合の変位分布で
あり、図５（ｃ）はその時の歪分布を示している。図５
（ａ）において、電極３をアース端子とし、電極２に圧
電セラミックス矩形板の長さ方向振動の１波長共振モー
ドの共振周波数に等しい周波数の電圧を印加すると矩形
板は図５（ｂ），（ｃ）に示すように振動する。この時
電極３と端面電極４との間には圧電効果により電圧を発
生する。ここで、電極２に印加した入力電圧と端面電極
４に発生した出力電圧について説明すると、電極２と電
極３の対向間隔は電極３と端面電極４との間隔に比べて
充分に小さく、電極２，３の面積は端面電極４の面積よ
りも充分大きいため入力側の静電容量は出力側の静電容
量に比べて充分大きな値となる。従って、入力側に低い
電圧を印加して振動子を励振した場合、出力側に電圧を
印加した時に同じ大きさの振動を発生させるのに必要な
電圧とほぼ等しい大きさの電圧が出力端子に発生する。
すなわち出力端子には入力電圧の数十倍の電圧を容易に
発生させることが出来る。
図であり、図５（ａ）は圧電セラミックス矩形板の断面
図、図５（ｂ）は圧電セラミックス矩形板が長さ方向振
動の１波長共振モードで振動している場合の変位分布で
あり、図５（ｃ）はその時の歪分布を示している。図５
（ａ）において、電極３をアース端子とし、電極２に圧
電セラミックス矩形板の長さ方向振動の１波長共振モー
ドの共振周波数に等しい周波数の電圧を印加すると矩形
板は図５（ｂ），（ｃ）に示すように振動する。この時
電極３と端面電極４との間には圧電効果により電圧を発
生する。ここで、電極２に印加した入力電圧と端面電極
４に発生した出力電圧について説明すると、電極２と電
極３の対向間隔は電極３と端面電極４との間隔に比べて
充分に小さく、電極２，３の面積は端面電極４の面積よ
りも充分大きいため入力側の静電容量は出力側の静電容
量に比べて充分大きな値となる。従って、入力側に低い
電圧を印加して振動子を励振した場合、出力側に電圧を
印加した時に同じ大きさの振動を発生させるのに必要な
電圧とほぼ等しい大きさの電圧が出力端子に発生する。
すなわち出力端子には入力電圧の数十倍の電圧を容易に
発生させることが出来る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の圧電トランスにおいて、振動子を振動に影響
を与えないように支持するためには振動の節の部分で支
持する必要がある。一方、前述したように出力端子は振
動振幅の最も大きな端面から取り出す必要があるため、
リード線の重さによる振動子特性の変化および、振動に
よるリード線取り出し部の断線など、特性の劣化と信頼
性の悪化を招くと言う欠点があり、特に出力端子の取り
出し部に導電ゴムなどの振動に与える影響の小さい材料
を用いたり、端面電極として圧電セラミックスとの密着
性の高い電極を形成したりするなどの特別の工程を必要
としていた。
うな従来の圧電トランスにおいて、振動子を振動に影響
を与えないように支持するためには振動の節の部分で支
持する必要がある。一方、前述したように出力端子は振
動振幅の最も大きな端面から取り出す必要があるため、
リード線の重さによる振動子特性の変化および、振動に
よるリード線取り出し部の断線など、特性の劣化と信頼
性の悪化を招くと言う欠点があり、特に出力端子の取り
出し部に導電ゴムなどの振動に与える影響の小さい材料
を用いたり、端面電極として圧電セラミックスとの密着
性の高い電極を形成したりするなどの特別の工程を必要
としていた。
【０００５】図６は従来の圧電トランスを用いた発振回
路の一例であり、駆動用トランス５により振動子１に加
えられた電圧に対して振動子１に流れる電流の大きさを
帰還用トランス６により検出し増幅用トランジスタ７の
ベースに加えて電流が最大となる周波数すなわち圧電振
動子の共振周波数で自励発振を可能としている。
路の一例であり、駆動用トランス５により振動子１に加
えられた電圧に対して振動子１に流れる電流の大きさを
帰還用トランス６により検出し増幅用トランジスタ７の
ベースに加えて電流が最大となる周波数すなわち圧電振
動子の共振周波数で自励発振を可能としている。
【０００６】図７は従来の圧電トランスを用いた発振回
路の他の例であり、圧電トランス用振動子１に流れる電
流の大きさを抵抗８により検出し移相回路９を介して増
幅用トランジスタ１０，及び１０′のベースに加えて、
電流が最大となる周波数すなわち圧電振動子の共振周波
数で自励発振を可能としている。
路の他の例であり、圧電トランス用振動子１に流れる電
流の大きさを抵抗８により検出し移相回路９を介して増
幅用トランジスタ１０，及び１０′のベースに加えて、
電流が最大となる周波数すなわち圧電振動子の共振周波
数で自励発振を可能としている。
【０００７】図６および図７に示した従来の圧電トラン
スを用いた発振回路においては駆動用トランスを使用し
たり、帰還用のトランスを必要としているから、この発
振回路に含まれる駆動回路が複雑になると言う欠点があ
った。
スを用いた発振回路においては駆動用トランスを使用し
たり、帰還用のトランスを必要としているから、この発
振回路に含まれる駆動回路が複雑になると言う欠点があ
った。
【０００８】本発明の技術的課題は、以上に示した従来
の圧電トランスの欠点を除去し、簡単な構造で信頼性が
高く、駆動回路の簡単な圧電トランスを製造する方法及
び圧電トランスを用いた発振回路を提供することであ
る。
の圧電トランスの欠点を除去し、簡単な構造で信頼性が
高く、駆動回路の簡単な圧電トランスを製造する方法及
び圧電トランスを用いた発振回路を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、長さ、
厚さおよび奥行きをもち、前記長さ方向に一方の端面か
ら実質的に互いに等しい大きさの第１乃至第３の部分を
有し、前記厚さ方向に互いに対向した第１および第２の
主面を有するセラミックス矩形板を用意し、前記セラミ
ックス矩形板の前記第１の部分の前記第１および第２の
主面上に、それぞれ、厚さ方向に互いに対向して第１及
び第２の電極を形成し、前記第２の部分と前記第３の部
分との境界にある前記第１および第２の主面上に、それ
ぞれ、厚さ方向に互いに対向し、かつ前記奥行き方向に
延びる帯状の第３および第４の電極を形成し、前記第３
の部分の長さ方向中心位置の前記第１および第２の主面
上に、それぞれ、厚さ方向に互いに対向し、かつ前記奥
行き方向に延びる帯状の第５および第６の電極を形成
し、前記第３の電極と前記第４の電極とを互いに電気的
に接続し、前記第５の電極と前記第６の電極とを互いに
電気的に接続し、前記第１の電極と前記第２の電極との
間に直流高電圧を印加して、それらの間に厚さ方向の分
極を施し、前記第２の電極と前記第３の電極との間およ
び第３の電極と前記第５の電極との間に直流高電圧を印
加して、それらの間に長さ方向に互いに逆向きの分極を
施すステップを有する圧電セラミックス矩形板の製造方
法が得られる。
厚さおよび奥行きをもち、前記長さ方向に一方の端面か
ら実質的に互いに等しい大きさの第１乃至第３の部分を
有し、前記厚さ方向に互いに対向した第１および第２の
主面を有するセラミックス矩形板を用意し、前記セラミ
ックス矩形板の前記第１の部分の前記第１および第２の
主面上に、それぞれ、厚さ方向に互いに対向して第１及
び第２の電極を形成し、前記第２の部分と前記第３の部
分との境界にある前記第１および第２の主面上に、それ
ぞれ、厚さ方向に互いに対向し、かつ前記奥行き方向に
延びる帯状の第３および第４の電極を形成し、前記第３
の部分の長さ方向中心位置の前記第１および第２の主面
上に、それぞれ、厚さ方向に互いに対向し、かつ前記奥
行き方向に延びる帯状の第５および第６の電極を形成
し、前記第３の電極と前記第４の電極とを互いに電気的
に接続し、前記第５の電極と前記第６の電極とを互いに
電気的に接続し、前記第１の電極と前記第２の電極との
間に直流高電圧を印加して、それらの間に厚さ方向の分
極を施し、前記第２の電極と前記第３の電極との間およ
び第３の電極と前記第５の電極との間に直流高電圧を印
加して、それらの間に長さ方向に互いに逆向きの分極を
施すステップを有する圧電セラミックス矩形板の製造方
法が得られる。
【００１０】また、この製造方法により製造された圧電
セラミックス矩形板を用いた圧電トランスであって、前
記圧電セラミックス矩形板が長さ方向振動の２分の３波
長共振モードで振動している場合の振動の節の位置に入
力端子および出力端子が取り付けてなる圧電トランスが
得られる。
セラミックス矩形板を用いた圧電トランスであって、前
記圧電セラミックス矩形板が長さ方向振動の２分の３波
長共振モードで振動している場合の振動の節の位置に入
力端子および出力端子が取り付けてなる圧電トランスが
得られる。
【００１１】さらに、この圧電トランスを用いた発振回
路であって、前記圧電トランスを駆動するための増幅回
路と位相推移を行う移相回路とを備え、前記帰還端子か
らの出力を前記移相回路に入力させ、該移相回路からの
出力を前記増幅回路に入力させ、該増幅回路の出力を前
記入力端子に入力信号として供給して発振させたことを
特徴とする発振回路が得られる。
路であって、前記圧電トランスを駆動するための増幅回
路と位相推移を行う移相回路とを備え、前記帰還端子か
らの出力を前記移相回路に入力させ、該移相回路からの
出力を前記増幅回路に入力させ、該増幅回路の出力を前
記入力端子に入力信号として供給して発振させたことを
特徴とする発振回路が得られる。
【００１２】
【実施例】以下本発明について図面を用いて詳しく説明
する。図１は本発明の一実施例による圧電トランスに用
いられる圧電振動子１′の構造の概略を示す斜視図であ
る。圧電セラミックス矩形板２１の一方の端面からおよ
そ前記圧電セラミックス矩形板の長さの３分の１の領域
の一方の面のほぼ全面に電極２３形成し、前記電極２３
に対向して電極２２および島状の部分電極２４を形成す
る。電極２２は島状の部分電極を分離して形成された陸
状の電極である。部分電極２４は出来るだけ振動の節と
なる端面から矩形板の長さの６分の１の位置に形成する
のがよい。さらに同じ端面から矩形板の長さの３分の２
の位置および６分の５の位置にそれぞれ厚さ方向に対向
する帯状電極２５，２５′および２６，２６′を形成す
る。帯状電極２５，２５′および２６，２６′をそれぞ
れ電気的に接続した後、電極２３と電極２２および部分
電極２４の部分に厚さ方向の分極を施し、電極２３と帯
状電極２５の間の部分および帯状電極２５と帯状電極２
６の間の部分は矩形板の長さ方向で、互いに逆向きに分
極を施す。
する。図１は本発明の一実施例による圧電トランスに用
いられる圧電振動子１′の構造の概略を示す斜視図であ
る。圧電セラミックス矩形板２１の一方の端面からおよ
そ前記圧電セラミックス矩形板の長さの３分の１の領域
の一方の面のほぼ全面に電極２３形成し、前記電極２３
に対向して電極２２および島状の部分電極２４を形成す
る。電極２２は島状の部分電極を分離して形成された陸
状の電極である。部分電極２４は出来るだけ振動の節と
なる端面から矩形板の長さの６分の１の位置に形成する
のがよい。さらに同じ端面から矩形板の長さの３分の２
の位置および６分の５の位置にそれぞれ厚さ方向に対向
する帯状電極２５，２５′および２６，２６′を形成す
る。帯状電極２５，２５′および２６，２６′をそれぞ
れ電気的に接続した後、電極２３と電極２２および部分
電極２４の部分に厚さ方向の分極を施し、電極２３と帯
状電極２５の間の部分および帯状電極２５と帯状電極２
６の間の部分は矩形板の長さ方向で、互いに逆向きに分
極を施す。
【００１３】さらに、詳しく本発明の圧電セラミックス
矩形板の製造方法のステップを列挙して説明する。ま
ず、長さ、厚さおよび奥行きをもち、前記長さ方向に一
方の端面から実質的に互いに等しい大きさの第１乃至第
３の部分を有し、前記厚さ方向に互いに対向した第１お
よび第２の主面を有するセラミックス矩形板を用意す
る。前記セラミックス矩形板の前記第１の部分の前記第
１および第２の主面上に、それぞれ、厚さ方向に互いに
対向して第１及び第２の電極を形成する。前記第２の部
分と前記第３の部分との境界にある前記第１および第２
の主面上に、それぞれ、厚さ方向に互いに対向し、かつ
前記奥行き方向に延びる帯状の第３および第４の電極を
形成する。前記第３の部分の長さ方向中心位置の前記第
１および第２の主面上に、それぞれ、厚さ方向に互いに
対向し、かつ前記奥行き方向に延びる帯状の第５および
第６の電極を形成する。前記第３の電極と前記第４の電
極とを互いに電気的に接続し、前記第５の電極と前記第
６の電極とを互いに電気的に接続しする。前記第１の電
極と前記第２の電極との間に直流高電圧を印加して、そ
れらの間に厚さ方向の分極を施す。前記第２の電極と前
記第３の電極との間および第３の電極と前記第５の電極
との間に直流高電圧を印加して、それらの間に長さ方向
に互いに逆向きの分極を施す。
矩形板の製造方法のステップを列挙して説明する。ま
ず、長さ、厚さおよび奥行きをもち、前記長さ方向に一
方の端面から実質的に互いに等しい大きさの第１乃至第
３の部分を有し、前記厚さ方向に互いに対向した第１お
よび第２の主面を有するセラミックス矩形板を用意す
る。前記セラミックス矩形板の前記第１の部分の前記第
１および第２の主面上に、それぞれ、厚さ方向に互いに
対向して第１及び第２の電極を形成する。前記第２の部
分と前記第３の部分との境界にある前記第１および第２
の主面上に、それぞれ、厚さ方向に互いに対向し、かつ
前記奥行き方向に延びる帯状の第３および第４の電極を
形成する。前記第３の部分の長さ方向中心位置の前記第
１および第２の主面上に、それぞれ、厚さ方向に互いに
対向し、かつ前記奥行き方向に延びる帯状の第５および
第６の電極を形成する。前記第３の電極と前記第４の電
極とを互いに電気的に接続し、前記第５の電極と前記第
６の電極とを互いに電気的に接続しする。前記第１の電
極と前記第２の電極との間に直流高電圧を印加して、そ
れらの間に厚さ方向の分極を施す。前記第２の電極と前
記第３の電極との間および第３の電極と前記第５の電極
との間に直流高電圧を印加して、それらの間に長さ方向
に互いに逆向きの分極を施す。
【００１４】このようなステップを介して圧電セラミッ
クス矩形板が得られる。
クス矩形板が得られる。
【００１５】この製造方法により製造された圧電セラミ
ックス矩形板を用いた圧電トランスは、前記圧電セラミ
ックス矩形板が長さ方向振動の２分の３波長共振モード
で振動している場合の振動の節の位置に入力端子２２ａ
および出力端子２６ａが取り付けてある。前記第２の電
極はアース電極２３であって、このアース電極２３の長
さ方向中心位置にアース端子２３ａが取り付けられ、前
記入力端子２２が前記第１の電極の長さ方向中心位置に
取り付けられ、前記出力端子２６ａが前記第５の電極に
取り付けられている。前記第１の電極は、その長さ方向
の中心位置で比較的小さい領域を占める第１の部分電極
と、該第１の部分電極とは絶縁された状態で前記第１の
電極の残りの部分を形成する第２の部分電極とから成
り、前記入力端子は前記第２の部分電極に取り付けら
れ、前記第１の部分電極は帰還電極２４であって、この
帰還電極２４に帰還端子２４ａが取り付けられている。
ックス矩形板を用いた圧電トランスは、前記圧電セラミ
ックス矩形板が長さ方向振動の２分の３波長共振モード
で振動している場合の振動の節の位置に入力端子２２ａ
および出力端子２６ａが取り付けてある。前記第２の電
極はアース電極２３であって、このアース電極２３の長
さ方向中心位置にアース端子２３ａが取り付けられ、前
記入力端子２２が前記第１の電極の長さ方向中心位置に
取り付けられ、前記出力端子２６ａが前記第５の電極に
取り付けられている。前記第１の電極は、その長さ方向
の中心位置で比較的小さい領域を占める第１の部分電極
と、該第１の部分電極とは絶縁された状態で前記第１の
電極の残りの部分を形成する第２の部分電極とから成
り、前記入力端子は前記第２の部分電極に取り付けら
れ、前記第１の部分電極は帰還電極２４であって、この
帰還電極２４に帰還端子２４ａが取り付けられている。
【００１６】図２は本発明の圧電トランスの動作原理の
説明図であり、図２（ａ）は圧電セラミックス矩形板２
１の断面図、図２（ｂ）は圧電セラミックス矩形板２１
が長さ方向振動の２分の３波長共振モードで振動してい
る場合の変位分布であり、図６（ｃ）はその時の歪分布
を示している。図２において、電極２３をアース端子と
し、電極２２に圧電セラミックス矩形板の長さ方向振動
の２分の３波長共振モードの共振周波数に等しい周波数
の電圧を印加すると矩形板は図２（ｂ）及び（ｃ）に示
すように振動する。この時、図５で説明したのとほぼ同
じ原理で電極２３をアース端子としたとき、帯状電極２
６に高い出力電圧を発生する。
説明図であり、図２（ａ）は圧電セラミックス矩形板２
１の断面図、図２（ｂ）は圧電セラミックス矩形板２１
が長さ方向振動の２分の３波長共振モードで振動してい
る場合の変位分布であり、図６（ｃ）はその時の歪分布
を示している。図２において、電極２３をアース端子と
し、電極２２に圧電セラミックス矩形板の長さ方向振動
の２分の３波長共振モードの共振周波数に等しい周波数
の電圧を印加すると矩形板は図２（ｂ）及び（ｃ）に示
すように振動する。この時、図５で説明したのとほぼ同
じ原理で電極２３をアース端子としたとき、帯状電極２
６に高い出力電圧を発生する。
【００１７】図２において、帯状電極２５，２５′は圧
電トランスとして用いる場合は浮遊電極となるため、除
去しても差し支えない。
電トランスとして用いる場合は浮遊電極となるため、除
去しても差し支えない。
【００１８】本発明の圧電トランスにおいては、図２
（ｂ）に示すように、帰還電極として作用する部分電極
を含めた入出力端子を振動の節の位置から取り出してい
るため、圧電トランスの振動特性に与える影響が少ない
だけでなく、端子接続部が振動しないため、端子がはず
れることもなく信頼性が大幅に改善される。
（ｂ）に示すように、帰還電極として作用する部分電極
を含めた入出力端子を振動の節の位置から取り出してい
るため、圧電トランスの振動特性に与える影響が少ない
だけでなく、端子接続部が振動しないため、端子がはず
れることもなく信頼性が大幅に改善される。
【００１９】図３は本発明の圧電トランスを用いた発振
回路による一実施例の回路図である。図３において、増
幅回路２７の出力電圧は振動子１′の入力電極２２に接
続され、電極２３はアースに接続される。一方、部分電
極２４は増幅回路２７の入力端子に接続される。部分電
極２４の出力電圧は、位相推移を行うためにコンデンサ
と抵抗器にて構成された移相回路３０に入力され、検出
側の端子３０ａのインピーダンスを調節することにより
振動子２１の共振周波数においてほぼ入力電圧とに対し
て１８０°の位相とすることが出来る。このため、増幅
回路２７として反転増幅回路２７ａを使用することによ
り、共振周波数で発振する自励式発振回路を構成するこ
とが出来る。
回路による一実施例の回路図である。図３において、増
幅回路２７の出力電圧は振動子１′の入力電極２２に接
続され、電極２３はアースに接続される。一方、部分電
極２４は増幅回路２７の入力端子に接続される。部分電
極２４の出力電圧は、位相推移を行うためにコンデンサ
と抵抗器にて構成された移相回路３０に入力され、検出
側の端子３０ａのインピーダンスを調節することにより
振動子２１の共振周波数においてほぼ入力電圧とに対し
て１８０°の位相とすることが出来る。このため、増幅
回路２７として反転増幅回路２７ａを使用することによ
り、共振周波数で発振する自励式発振回路を構成するこ
とが出来る。
【００２０】
【発明の効果】以上示したように、本発明によれば、振
動の節の位置に大陸状の電極と分離した部分電極を形成
してから入出力端子および帰還端子を形成したため、振
動によるリード線の断線が少ない信頼性の高い圧電トラ
ンスを得ることが可能となる。さらに入力用の電極と並
んで形成された部分電極を帰還用電極として用い、この
出力電圧を増幅回路の入力とすることにより、簡単に自
励式発振回路を構成できるため実用的にその効果は非常
に大きい。
動の節の位置に大陸状の電極と分離した部分電極を形成
してから入出力端子および帰還端子を形成したため、振
動によるリード線の断線が少ない信頼性の高い圧電トラ
ンスを得ることが可能となる。さらに入力用の電極と並
んで形成された部分電極を帰還用電極として用い、この
出力電圧を増幅回路の入力とすることにより、簡単に自
励式発振回路を構成できるため実用的にその効果は非常
に大きい。
【図１】本発明の圧電トランスに用いる圧電振動子の構
造の概略を示す斜視図である。
造の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明の圧電トランスの動作原理の説明図であ
る。
る。
【図３】本発明の一実施例による圧電トランスに用いた
駆動回路を含む発振回路の図である。
駆動回路を含む発振回路の図である。
【図４】従来の圧電トランスの構造の概略を示す斜視図
である。
である。
【図５】従来の圧電トランスの動作説明図である。
【図６】従来の圧電トランスを用いた発振回路の一例で
ある。
ある。
【図７】従来の圧電トランスを用いた発振回路の他の例
である。
である。
１，１′ 圧電トランス用振動子 ２，２２ 入力電極 ３，２３ アース電極 ４ 端面電極（出力電極） ５ 駆動用トランス ６ 帰還用トランス ７，１０ 増幅用トランジスタ ８ 電流検出用抵抗器 ９ 移相回路 ２１ 圧電セラミックス矩形板 ２２ａ 入力端子 ２３ａ アース端子 ２４ 部分電極（帰還電極） ２４ａ 帰還端子 ２５，２５′，２６，２６′ 帯状電極（分極用電極、
出力用電極） ２６ａ 出力端子 ３０ 移相回路 ３０ａ 検出側の端子
出力用電極） ２６ａ 出力端子 ３０ 移相回路 ３０ａ 検出側の端子
Claims (6)
- 【請求項１】 長さ、厚さおよび奥行きをもち、前記長
さ方向に一方の端面から実質的に互いに等しい大きさの
第１乃至第３の部分を有し、前記厚さ方向に互いに対向
した第１および第２の主面を有するセラミックス矩形板
を用意し、 前記セラミックス矩形板の前記第１の部分の前記第１お
よび第２の主面上に、それぞれ、厚さ方向に互いに対向
して第１及び第２の電極を形成し、 前記第２の部分と前記第３の部分との境界にある前記第
１および第２の主面上に、それぞれ、厚さ方向に互いに
対向し、かつ前記奥行き方向に延びる帯状の第３および
第４の電極を形成し、 前記第３の部分の長さ方向中心位置の前記第１および第
２の主面上に、それぞれ、厚さ方向に互いに対向し、か
つ前記奥行き方向に延びる帯状の第５および第６の電極
を形成し、 前記第３の電極と前記第４の電極とを互いに電気的に接
続し、 前記第５の電極と前記第６の電極とを互いに電気的に接
続し、 前記第１の電極と前記第２の電極との間に直流高電圧を
印加して、それらの間に厚さ方向の分極を施し、 前記第２の電極と前記第３の電極との間および第３の電
極と前記第５の電極との間に直流高電圧を印加して、そ
れらの間に長さ方向に互いに逆向きの分極を施すステッ
プを有する圧電セラミックス矩形板の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の製造方法により製造され
た圧電セラミックス矩形板を用いた圧電トランスであっ
て、 前記圧電セラミックス矩形板が長さ方向振動の２分の３
波長共振モードで振動している場合の振動の節の位置に
入力端子および出力端子が取り付けてなる圧電トラン
ス。 - 【請求項３】 前記第２の電極がアース電極であって、
該アース電極の長さ方向中心位置にアース端子が取り付
けられ、前記入力端子が前記第１の電極の長さ方向中心
位置に取り付けられ、前記出力端子が前記第５の電極に
取り付けられている請求項２記載の圧電トランス。 - 【請求項４】 前記第１の電極は、その長さ方向の中心
位置で比較的小さい領域を占める第１の部分電極と、該
第１の部分電極とは絶縁された状態で前記第１の電極の
残りの部分を形成する第２の部分電極とから成り、前記
入力端子が前記第２の部分電極に取り付けられ、前記第
１の部分電極は帰還電極であって、該帰還電極に帰還端
子が取り付けられている請求項３記載の圧電トランス。 - 【請求項５】 請求項４に記載の圧電トランスを用いた
発振回路であって、前記圧電トランスを駆動するための
増幅回路と位相推移を行う移相回路とを備え、前記帰還
端子からの出力を前記移相回路に入力させ、該移相回路
からの出力を前記増幅回路に入力させ、該増幅回路の出
力を前記入力端子に入力信号として供給して発振させた
ことを特徴とする発振回路。 - 【請求項６】 前記圧電トランスの前記入力端子に供給
される前記入力信号は、前記共振モードの機械共振周波
数に等しい周波数を有する請求項５記載の発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27121891A JP3194234B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 圧電セラミックス矩形板、その製造方法、その圧電セラミックスを用いた圧電トランス及びその圧電トランスを用いた発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27121891A JP3194234B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 圧電セラミックス矩形板、その製造方法、その圧電セラミックスを用いた圧電トランス及びその圧電トランスを用いた発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05110368A true JPH05110368A (ja) | 1993-04-30 |
| JP3194234B2 JP3194234B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=17496998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27121891A Expired - Fee Related JP3194234B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 圧電セラミックス矩形板、その製造方法、その圧電セラミックスを用いた圧電トランス及びその圧電トランスを用いた発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194234B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0794580A1 (en) * | 1996-02-14 | 1997-09-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric transformer |
| US5701049A (en) * | 1994-12-30 | 1997-12-23 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Piezoelectric transformer |
| US5757106A (en) * | 1995-09-29 | 1998-05-26 | Nec Corporation | Piezoelectric ceramic transformer having ring-shaped input electrodes put on piezoelectric ceramic plate |
| US5929554A (en) * | 1994-12-30 | 1999-07-27 | Mitsui Chemicals, Inc. | Piezoelectric transformer |
| US6037706A (en) * | 1997-10-24 | 2000-03-14 | Nec Corporation | Piezoelectric transformer having a high energy-conversion efficiency and high reliability |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP27121891A patent/JP3194234B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5701049A (en) * | 1994-12-30 | 1997-12-23 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Piezoelectric transformer |
| US5929554A (en) * | 1994-12-30 | 1999-07-27 | Mitsui Chemicals, Inc. | Piezoelectric transformer |
| US5757106A (en) * | 1995-09-29 | 1998-05-26 | Nec Corporation | Piezoelectric ceramic transformer having ring-shaped input electrodes put on piezoelectric ceramic plate |
| EP0794580A1 (en) * | 1996-02-14 | 1997-09-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric transformer |
| US6037706A (en) * | 1997-10-24 | 2000-03-14 | Nec Corporation | Piezoelectric transformer having a high energy-conversion efficiency and high reliability |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3194234B2 (ja) | 2001-07-30 |
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