Принцип действия гомоэлектретного микрофона

Тонкая плёнка из гомоэлектрета помещается в зазор конденсаторного микрофона (то есть конденсатора, у которого одна из обкладок (мембрана) имеет возможность перемещаться под действием внешнего акустического сигнала) либо наносится на одну из обкладок. Это приводит к появлению некоторого постоянного заряда конденсатора. При изменении ёмкости, вследствие смещения мембраны, на конденсаторе проявляется изменение напряжения, соответствующее акустическому сигналу. В самой конструкции микрофона находится предусилитель, поэтому необходимо соблюдать полярность и обеспечить питанием транзистор находящийся в паре с микрофоном, в аудиокартах предусмотрено обеспечение питанием микрофона.

Принцип действия гетероэлектретного микрофона

В таком микрофоне сама гетероэлектретная плёнка служит мембраной. При её деформации на её поверхностях возникают разноимённые заряды, которые можно зарегистрировать, расположив электроды непосредственно на поверхности плёнки (на поверхность напыляют тонкий слой металла (алюминий, золото, серебро и т. п.).

44. Пьезоэлектрики, применение в электронике.

Пьезоэле́ктрики — диэлектрики, в которых наблюдается пьезоэффект, то есть те, которые могут либо под действием деформации индуцировать электрический заряд на своей поверхности (прямой пьезоэффект), либо под влиянием внешнего электрического поля деформироваться (обратный пьезоэффект). Оба эффекта открыты братьями Жаком и Пьером Кюри в 1880—1881 гг.^[1]

Пьезоэлектрики широко используются в современной технике как датчики давления, пьезоэлектрические детонаторы, источники звука огромной мощности, миниатюрныетрансформаторы, кварцевые резонаторы для высокостабильных генераторов частоты, пьезокерамические фильтры, ультразвуковые линии задержки и др. Наиболее широкое применение в этих целях кроме кристаллического кварца получила поляризованная пьезокерамика, изготовленная из поликристаллических сегнетоэлектриков, например, изцирконата-титаната свинца.

Чаще всего современный человек встречается с ними в зажигалках, где искра образуется от удара в пьезопластинку, а также при медицинской диагностике с помощью УЗИ, в которой используются пьезоэлектрические источник и датчик ультразвука. Передовой областью использования пьезоэлектриков является сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ). Из них изготавливаются сканирующие элементы зондовых микроскопов, осуществляющие перемещение зонда в плоскости образца с точностью до 0.01 Å. Наибольшее распространение в ней имеют трубчатые пьезоэлементы. Они позволяют получать достаточно большие перемещения объектов при сравнительно небольших управляющих напряжениях. Они представляют собой полые тонкостенные цилиндры, изготовленные из пьезоэлектрических материалов. Соединение трех таких трубок в единый узел позволяет организовать перемещение зонда в трех ортогональных направлениях, такой сканирующий элемент называется триподом.

45. Конструкционные материалы. Керамика и стекла

см. след билет. +

В соответствии с принятой в настоящее время классификацией группу керамических материалов составляют твердые вещества неорганического происхождения, основными классификационными признаками которых являются: способ получения (керамическая технология), структура (поликристаллические многофазные системы), особые характерные свойства: электрические (высокая электрическая прочность, стойкость к электрическому и тепловому старению), механические (высокая механическая прочность, твердость, отсутствие деформаций при длительном приложении нагрузки), тепловые (исключительно высокая нагревостойкость), физико-химические (стойкость к действию агрессивных сред, малая гигроскопичность и водопроницаемость, вакуумная плотность, стойкость к воздействию излучений высоких энергий). Совокупность столь уникальных свойств обусловливает широкое применение керамических материалов в современной электротехнике, электроэнергетике и радиотехнике. Во многих видах электротехнической аппаратуры удельный вес керамических изделий составляет свыше 80 %.

В зависимости от назначения и области применения керамические материалы принято делить на подгруппы, включающие материалы с определенными электрофизическими параметрами и составом.

Изоляторные электро- и радиокерамические материалы. Изоляторные материалы используются для изготовления изоляторов различных типов: линейных (подвесные, подвесные стержневые, штыревые), опорных, проходных (вводы), телеграфных и телефонных, аппаратных (используются в конструкциях различных электрических аппаратов); установочных изделий (ролики, детали предохранителей, патронов, штепсельных соединений); для изготовления установочных изделий в радиотехнике и микроэлектронике: ламповых панелей, каркасов катушек индуктивности, осей, антенных изоляторов (опорных, проходных, подвесных), изоляционных оснований плат в микромодулях и толстопленочных микросхемах, деталей корпусов полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Часто изоляторные керамические материалы помимо основной функции выполняют также функции конструкционных элементов аппаратуры, подвергаясь при эксплуатации воздействию значительных механических нагрузок. В связи с этим выбор изоляторного материала для конкретного применения следует производить с учетом его механических характеристик.