压电陶瓷片的原理及特性(4页).doc
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1、-压电陶瓷片的原理及特性-第 4 页压电陶瓷片的原理及特性压电效应具有可逆性:若在压电陶瓷片上施以音频电压,就能产生机械振动,发出声响;反之,压电陶瓷片受到机械振动(或压力)时,片上就产生一定数量的电荷Q,从电极上可输出电压信号。目前比较常见的锗钛酸铅压电陶瓷片(PZT),是用锆、钛、铅的氧化物配制后烧结而成的。鉴于人耳对频率约为3kHz的音响最敏感,所以通常将压电陶瓷片的谐振频率f0设计在3kHz左右。考虑到在低频下工作,仅用一片压电陶瓷片难以满足频率要求,般采用双膜片结构,其外形与符号如图1所示。它是把直径为d的压电陶瓷片与直径为D的金属振动片复合而成的。D一般为1540mm,复合振动片的
2、总厚度为h。当压电材料定时,谐振频率与h成正比,与(D/2)2成反比。谐振频率fo与复合振动片的直径D呈指数关系,如图2(a)所示。显然D愈大,低频特性愈好。压电陶瓷片作传声器使用时,工作频率约为300Hz5kHz。压电陶瓷片的阻抗Z取决于d/D之比,由图2(b)可见,阻抗随d/D比值的增大而降低。压电陶瓷片的驱动压电陶瓷片有两种驱动方式。第一种是自激振荡式驱动。其电路原理是通过晶体管放大器提供正反馈,构成压电晶体振荡器,使压电陶瓷片工作在谐振频率fo上而发声。此时压电陶瓷片呈低阻抗,输出音量受输入电流控制,因此亦称为电流驱动型。第二种为他激振荡式驱动,利用方波(或短形波)振荡器来激励发声。这
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