Název:	Piezoelektrické rezonátory a feroelektrické prvky
Zkratka:	PRF
Typ:	povinně volitelný
Rozsah:	14 týdnů, týdně 2 hodiny přednášek + 2 hodiny laboratorních cvičení
Kredity:	5
Způsob ukončení:	zkouška
Katedra:	katedra elektrotechniky a elektromechanických systémů FM TUL
Přednášející:	Prof. Ing. Jaroslav Nosek, CSc. (60%) Doc. Mgr. Jiří Erhart, Ph.D. (40%)

 
Stručná anotace předmětu:

Cílem předmětu je seznámení s piezoelektrickými, zvláště křemennými rezonátory s objemovými akustickými vlnami. Zabývá se vlastnostmi piezoelektrických krystalových jednotek, jejich kmitočtovým spektrem, technologií výroby a použitím piezoelektrických krystalových jednotek v elektronických obvodech s kmitočtově-výběrovou schopností. Dále předmět seznamuje s fyzikální podstatou, vlastnostmi a uplatněním významné skupiny piezoelektrických látek - feroelektrickými prvky.

 
Témata přednášek:

Používané piezoelektrické výbrusy a jejich vlastnosti.Užívané piezoelektrické rezonátory (základní typy). Různě orientované piezoelektrické výbrusy a jejich označení.

Elektrický náhradní obvod piezoelektrického rezonátoru. Veličiny ovlivňující rezonanční kmitočet piezoelektrických rezonátorů. Ovlivnění dalších parametrů elektrického náhradního obvodu.

Teplotní závislost rezonančního kmitočtu a její vyjádření z materiálových konstant piezoelektrické látky.

Technologie výroby piezoelektrických rezonátorů.Kmity piezoelektrických výbrusů- kmity tenkých rozlehlých piezoelektrických desek- podélné kmity tyčinek- tloušťkové kmity destiček.Vliv elektrod.

Rezonátory z některých dalších piezoelektrických krystalů a piezokeramiky.Použití piezoelektrických rezonátorů - v oscilátorech- ve frekvenčních filtrech- v monolitických filtrech- v senzorech.Návrh piezoelektrických objemově kmitajících rezonátorů.Aktuátory využívající objemově kmitajících rezonátorů, případně postupné ultrazvukové vlny.

Struktura feroelektrické látky, polarizace.Polem indukovaná deformace, elektrooptický efekt.

Matematický popis fyzikálních vlastností, phenomenologický popis feroelektrika. Technologie feroelektrických materiálů. Dielektrika s vysokou permitivitou. Paměti. Pyroelektrické prvky, piezoelektrické prvky, elektrooptické prvky. PTC materiály, kompozitní materiály.

 
Náplň cvičení:

Výpočty základních parametrů piezoelektrického křemenného rezonátoru. Měření prvků elektrického náhradního obvodu. Vybrané nelineární vlastnosti piezoelektrického rezonátoru. Piezoelektrický aktuátor, stanovení jeho deformace.

Měření základních vlastností vybraných feroelektrických prvků. Výpočty parametrů.

 
Literatura:

[1] Zelenka, J.: Piezoelektrické rezonátory a jejich použití. Academia, Praha 1983.

[2] Petržílka,V., Slavík, B., Taraba, O., Tichý, J., Zelenka, J.: Piezoelektřina a její použití.

[3] Nosek,J.: Nelineární jevy piezoelektrických křemenných rezonátorů. Vyjde v roce 2002.

[4] Uchino, K.: Ferroelectrics Devices. Marcel Dekker, Inc. New York-Basel, 2000

 
Prerekvizity: Elektrické převodníky fyzikálních veličin

Navazující:    Modelování piezoelektrických prvků

 
Datum poslední změny: 12.12.2001