Пьезоэлектроника

ПЬЕЗОЭЛЕКТРОНИКА (от пьезо... и электроника), встречающееся в научно-технич. литературе название направления электроники, охватывающего разработку и практич. использование приборов и функцион. устройств, действующих на основе пьезоэлектрического эффекта. П. зародилась в нач. 20 в. после того, как был открыт (1880) и достаточно подробно исследован пьеэоэлектрич. эффект. Первое практич. применение пьеэоэлектрич. устр-в относится к 1916—17, когда франц. учёный П. Лаижевен предложил использовать излучатель из кварца в приборе для обнаружения подводных объектов. В нач. 20-х гг. ои же создал пьезоэлектронное устр-во на основе пьезоэлектрического преобразователя в сочетании с ламповым усилителем электрич. колебаний. Вскоре появились первые пьезозлектрич. микрофоны, телефоны, патефонные звукосниматели, приборы для звукозаписи, устр-ва для измерения вибрации, сил и ускорений. В 1922 амер. ученый У. Кейди (Кзди) предложил использовать пьеэоэлектрич. пластинки и стержни в качестве элементов, стабилизирующих частоту электронных ВЧ генераторов. В 1931 сов. ученый Я. И. Эфрус-си разработал схему кварцевого пьезоэлектрического фильтра. В 1944 сов. учёные Б. М. Вул и И. П. Гольдман открыли первый керамич. пьеэоматериал — титанат бария. Бурное развитие П. началось в 60-х гг., что было вызвано непрерывным усложнением ф-ций радиоэлектронной аппаратуры, требованиями к уменьшению её массы, габаритных размеров и повышению надёжности. Появилось новое кон-структнвно-технологич. направление создания радиоэлектронной  аппаратуры — блочно-модульное  конструирование на основе интегральных микросхем н групповых методов изготовления функцион. узлов, в т ч с использованием пьеэоэлектрич. преобразователей. Успехи П. стали возможными благодаря достижениям в области физики твердого тела, теории анализа и синтеза линейных электрич. цепей, развитию машинного проектирования и пленарной технологии. На базе этих достижении были разработаны конструктивно законченные интегральные пьеэоэлектрич. фильтры на объёмных или поверхностных акустич. волнах, УЗ линии задержки, амплитудные, фазовые и частотные детекторы и модуляторы, пьеэотраисформаторы, элементы памнесогласованные фильтры радиосигналов, стабильные микрогенераторы (рис., а), вторичные источники питания, частотно-избирательные микросхемы (рис, б), много-функцион. тракты радиоприёмных устр-в (рис., в) и др. Гл. элементом пьеэоэлектронных устр-в, обеспечивающим нужные функцион св-ва и их зксплуатац. и экономич. эффективность, является пьезоэлектрический вибратор (двух- или многополюсныи). Изготовление активных пьеэоэлектронных приборов основано иа технологич. интеграции устр-в на базе функционально простых элементов (фильтров, резонаторов, пьезотренсформаторов, микросхем, резисторов и т. д.). Изготовление функционально простых элементов базируется на пленарной технологии. В устр-вах П. используются ультра-, гиперзвуковые волны и эл.-магн. колебания в диапазоне частот от 10 кГц до 1,5 ГГц Стабильность пьезоэлектронных устр-в на основе кварцевых частотно-се л активных элементов достигает величины поряд ка 5-10 , на основе пьезокерамическнх — порядка Ю-. Пьезоэ лек тронные приборы все шире применяются в устр-вах радиотехники, техники дальней связи, системах автоматич. управления, вычислит, устр-вах и др радиоэлектронных системах.