Способ измерения времени задержки устройств на поверхностных акустических волнах

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ УСТРОЙСТВ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ путем воздействия на вход исследуемого устройства на поверхностных акустических волнах последовательности импульсов, . .отличающийся тем, что. с целью упрощения получения результата измерения времени задержки устройств на поверхностных акустических волнах, на входные клеммы исследуемого устрюйства одновременно воздействуют последовательностью коротких прямоугольных импульсов с изменяемой частотой следования, определяют момент полной.компенсации суперпозиции противофазных ультразвуковых волн на выходной клемме исследуемого устройства,определяют частоту следования коротких прямоугольных импульсов в момент полной компенсации, а о времени задержки между первым и вторым преобi разователями исследуемого устройства судят по величине обратной час (Л тоты следования коротких прямоугольных импульсов. о 3 in эо ю 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) G 0 4 F 10 /06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3451210/18-21 (22) 30.03.82 (46) 07.01.84. Бюл, Р 1. (72) A.È. Гурьев (71) Таджикский политехнический институт (53) 621,317,342(088.8) (56) 1. Физическая акустика. Под ред. У. Мззона. Ч. 1, Мир, 1966, с, 347 375, 2, Приборы и техника эксперимента, 1979, Р 3, с,, 148-150. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ

ЗАДЕРЖКИ УСТРОЙСТВ HA ПОВЕРХНОСТНЫХ

АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ путем воздействия на вход исследуемого устройства на поверхностных акустических волнах последовательности импульсов,,отличающийся тем,что, с целью упрощения получения результата измерения времени задержки устройств на поверхностных акустических волнах, на входные клеммы исследуемого устройства одновременно воздействуют последовательностью коротких прямоугольных импульсов с изменяемой частотой следования, определяют момент полной .компенсации суперпозиции противофазных ультразвуковых волн на выходной клемме исследуемого устройства,определяют частоту следования коротких прямоугольных импульсов в момент полной компенсации, а о времени задержки между первым и вторым преобразователями исследуемого устройст- Я ва судят по величине обратной частоты следования коротких прямоугольных импульсов.

1065823

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит синхронизатор 1, в качестве которого используют, например, синтезатор частоты или прецизионный генератор стандартных сигналов. Выход синхронизатора соединен с выходом генератора 2 импуль сов, выход которого св яз ан с первым и вторым входами исследуемого 60

Ълока 3 на ПАВ, Исследуемый блок 3 на IIAB должен содержать ие меньше трех преобразователей. Особого упрощения в реализации способа достигают при использовании в качестве исслеПри периоде следования коротких прямоугольных импульсов равным Т„=, получают 1»(> »)» I (» 1)) F» » 21« »В (11

,,1).F,t -l,» tÄ«Щ-(3t„+t., Р,(1 (И„

« <)3» "° «F»l< (« t » )) «< (j(tI" » l «» J) .

Для режима синфаэности первой и второй УЗ волн иэ (1) имеют 10 т. „(,, „ ь-<,)» Ф,-(t.„-,11 „jt- и, +tz)) IF,(t Я, Д 2Г,(t Ц -<)tits))

Для режима про тив офаэ ности первой 15 и второй УЗ волн из выражения (1) получают ., „F,(А 1 = F,(<-<,) (3)

Момент полного совмещения для режима противофазности первой и второй

УЗ волн отображен на фиг ° 1.

B выражениях (2 и 3) первый член суммы не имеет значения, так как последовательность имеет большее число коротких прямоугольных импульсов, практически .й -+ co.

Иэ выражения (1) и фиг, 1 следует, что при периоде следования коротких прямоугольных импульсов Т» -1, проис30 ходит совмещение первой и второй

УЗ волн, Первая и вторая УЗ волны противофаэны . Этого результата достигают путем изменения полярности вк чения 35 второго преобразователя относительно первого. При совмещении первой и второй УЗ волн происходит их полная компенсация. .Для определения задержки между 40 вторым и третьим преобразователями в качестве входных преобразова- телей используют второй и третий.

Они являются входом используемого устройства на ПАВ, Первый преобра- 45 эователь является выходом исследуемого устройства на ПАВ. Измерения выполняют аналогично как и при регистрации времени задержки между

1 ервым и вторым преобразователями

1 Ч дуемого блока 3 на ПАВ многоотводной линии задержки (МЛЗ) на ПАВ. Многоотводная линия задержки содержит число преобразователей равное числу отводов, но не меньше трех.

Вход первого преобразователя 4 включен с обратной полярностью к входу второго преобразователя 5 ° Оба входа указанных преобразователей

4 и 5 связаны с выходом генератора

2 импульсов ° Третий преобразователь

6 служит выходом исследуемого блока

3 на ПАВ и соединен через усилитель

7 с входом регистратора 8, в качестве которого используют, например, осциллограф °

С помощью первого и второго преобразователей возбуждают первую и вторую УЗ однонаправленные волны,причем вторая УЗ волна противофазна первой УЗ волне . На третьем преобра э ов а теле н а блюд аю т суп ерпо э ицию первой и второй ультразвуковых волн.

Пример 1. Последовательность коротких прямоугольных импульсов с генератора 2, частоту следования которых задают синхронизатором

1, подают на первый и второй вход многоотводной линии задержки блока

3 на ПАВ. На выходе МЛЗ или третьем преобразователе б наблюдают суперпозиционную картину взаимодействия

УЗ волн, возбуждаемых первым и вторым преобразователями 4 и 5, Для получения противофаэности первой и второй УЗ волн полярность последовательности электродов второго пре образователя включают обратно полярности последовательности электродов первого преобразователя, На фиг.2 показано включение первого и второго преобразователей 4 и 5 для получения этого эффекта. Изменяют частоту следования коротких прямоугольных импульсов путем изменения частоты вырабатываемого сигнала синхронизатором и добиваются полной компенсации первой и втс,зой УЗ волн.

На экране регистратора 8 этот момент регистрируют и фиксируют частоту сигнала на выходе синхронизатора »

Определяют время задержки между первым и вторым преобразователями или первым и вторым отводами МЛЗ из выражения

Tt-=41=

1, Затем проводят перекоммутацию, второй преобразователь соединяют с третьим, первый преобразователь является выходом блока на IIAB и соединяется с входом усилителя, Второй и третий преобразователи являются входами исследуемой МЛЗ и подключаются а выходу генератора импульсов. Аналогично первому этапу выполняют процедуру измерений и фиксируют частоту сигнала синхрбнизатора 1 . Определяют

1065823

Составитель М, Катанова

Редактор Ю. Середа Техред N. Гергель Корректор А. дзятко

Заказ 11043/48 . Тираж 413 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по,целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 время задержки между вторым и третьим преобразователями или вторым и третьим отводами МЛЗ иэ выражения

7- . = —у

Пример 2. Последовательность короеких прямоугольных импульсов с выхода генератора 2 подают на первый н второй вход съемного преобразователя блока 3 на ПАВ, наложенного на поверхность раэбраковываемой пьезоэлектрической подложки.

На выходе съемного преобразователя блока 3 íà IIAB содержашем первый преобразователь 4, второй преобразователь 5 и третий преобразователь 6, наблюдают суперпоэиционную картину взаимодействия противофазных УЗ волн, возбуждаемых первым и вторым преобразователями 4 и 5. Измеряют частоту следования коротких прямоугольных импульсов и добиваются компенсации первой и второй УЗ волн, Частоту следования » фиксируют. Время задержки 1 определяют = 4/,.

Разбраковку пьезоэлектрических подложек ведут по допуску на параметр 1„ Т . Параметр $2 оказывается

10 излишним и поэтому режим перекоммутации, как это выполнено в первом примере не проводят.

Простота реализации и эксплуатации, высокая технологичность позволяют испольэовать предлагаемый способ и устройство для его осуществления в технологических режимах производства блоков на ПАВ.