石英晶体单元用作晶体滤波器中的选择性元件.在图1等效电路的约束下,滤波器设计技术可以为带通或带阻滤波器提供一系列特性.晶体滤波器表现出低插入损耗、高选择性和优异的温度稳定性.

滤波器晶体被设计成在工作区域只有一个强谐振,所有其他响应(不想要的模式)尽可能衰减.能量俘获理论的应用,可以提供这样一种反应.如果根据该理论选择电极尺寸和厚度,主响应的能量被捕获在电极之间,而不需要的模式未被捕获并向晶体谐振器的边缘传播,在那里它们的能量被耗散..托恩main和阿瑟•巴拉托有可能制造出相对于主响应具有40分贝以上不需要的模式衰减的自动调谐滤波器晶体.

由压电陶瓷制成的滤波器,通常由压电陶瓷组成,覆盖大约50赫兹到10赫兹以上的范围.与石英滤波器一样,这些器件从简单谐振器到多电极谐振器,再到耦合器件.PZTs具有高耦合系数和中等的Q值,允许在中高带宽应用中使用这些器件.陶瓷滤波器比石英晶体滤波器具有更差的频率对温度和长期稳定性.

声表面波带通滤波器用于电视接收机中频电路等应用中.这种滤波器可以提供60dB以上的阻带抑制,带内响应平坦至0.1dB.声表面波器件还可以执行信号处理功能,例如可以由色散滤波器和反射阵列压缩器(RAC)滤波器执行的脉冲压缩和旁瓣抑制,啁啾变换可以提供输入信号的傅立叶变换.

b.传感器和换能器

尽管在石英晶体器件的频率控制和定时应用中,元件被设计成对环境尽可能不敏感,但是由石英晶体(和其他压电材料)制成的谐振器也可以被设计成对环境参数(例如温度、质量变化、压力、力和加速度)高度敏感.谐振器对质量负载的敏感性已经在化学和生物传感器中得到利用.压电谐振器的传感器应用是1997年[IEEE国际频率控制研讨会特别会议的主题,也是IEEE超声、铁电和频率控制事务特刊[78]的主题.

石英晶体换能器可以展现出无与伦比的分辨率和动态范围.例如,一个商用“石英压力计”的分辨率为1ppm,即76兆帕时为60帕(11,000磅/平方英寸时为0.01磅/平方英寸),满量程精度为0.025%.石英温度计可以在很宽的温度范围内提供微小的分辨率和毫度的绝对精度.石英吸附检测器可以检测lo-l2g的质量变化.石英加速度计/力传感器能够全量程分辨10m7至lo-.

压电陶瓷也用于传感器.在一些应用中,陶瓷(例如锆钛酸铅、锆钛酸铅的各种成分)优于石英和其他单晶压电体,因为它们更高

频率控制设备

压电耦合,施加力时会产生更大的信号.例如,陶瓷被用在一些加速度计中,其中质量的加速度对压电陶瓷施加压缩或剪切力.信号调理电路通常是器件的一部分,它必须放大通常来自高阻抗源的小信号..