Исследование методов синтеза электроакустических преобразователей средств связи и разработка измерительного комплекса для контроля их параметров

• Автор: Баталов, Филип Иванов
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 235 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Современное состояние и перспективы применения электроакустических преобразователей в аппаратуре средств связи
1.1. Малогабаритные преобразователи
1.2. Анализ типовых структур электретных электроакустических преобразователей
1.3. Акустические свойства, электрическая и механическая стабильность электретных микрофонов
Выводы
2. Конструкции и технология получения электретных преобразователей
на основе органических полимеров
2.1. Конструктивно-технологические особенности электретов малогабаритных преобразователей
2.2. Технология изготовления электретов на основе полимерных пленок
2.2.1. Технология получения термоэлектретов
2.2.2. Технология получения короноэлектретов
2.3. Технология получения субструктурных электретов с помощью
экранирующей маски
Выводы
3. Методика исследования электретов и характеристик электроакустических преобразователей
3.1. Методы измерения поверхностного потенциала однородно заря-
женных электретов
3.2. Методика исследования рельефа поверхностного потенциала субструктур
3.3. Методика исследования вольт-фарадной характеристики

3.3.1. Схематическая реализация методики
3.3.2. Предельно-допустимые значения электрических напряжений и емкостей 8
3.3.3. Погрешность измерения параметров капсюля методом вольт-фарадной характеристики
3.4. Контроль натяжения мембраны и величины воздушного зазора
3.5. Исследование влияния режимов электризации на формирование
поверхностного заряда и характеристики электретов
3.5.1. Временная стабильность поверхностного заряда электретов в изотермических условиях
3.5.2. Термостимулированные напряжения холостого хода термо- и ко-роноэлектретов из полимерных пленок
3.5.3. Влияние влажности на релаксацию поверхностного потенциала Ю1
3.5.4. Исследование стабильности субструктур
Выводы
4. Развитие модельных представлений
4.1. Модель электроакустического преобразователя
4.2. Методы решения уравнения колебания мембраны
4.3. Силы, действующие на мембрану электроакустического преобра
зователя
4.4. Анализ устойчивости системы
4.5. Динамический отклик электретного излучателя звука
4.6. Анализ и сравнение теоретических результатов с полученными
практически на модели 46
4.6.1. Технологическая схема
4.6.2. Анализ результатов моделирования и рекомендации по улучшению характеристик электретных излучателй звука
4.7. Моделирование потенциального профиля субструктур
Выводы
5. Проектирование информационно-измерительного комплекса для снятия характеристик электретных электроакустических преобразователей
5.1. Выбор аппаратных средств реализации измерений
5.2. Проектирование системы сопряжения
5.3. Плата обработки данных
5.4. Программируемый источник напряжения
5.5. Разработка программного обеспечения информационно - измерительного комплекса
5.5.1. Выбор языка программирования
5.5.2. Программа интерфейса управления
5.5.3. Программа пользовательского интерфейса
5.5.4. Программы обеспечения математических вычислений
Выводы
Заключение
Список публикаций по теме диссертации
Литература
Приложения
Приложение 1. Алгоритмы подпрограмм приёма и передачи
байта данных по линии КОП
Приложение 2. Алгоритм подпрограммы передачи данных по линии
КОП с соблюдением правил адресации
Приложение 3. Алгоритм подпрограммы приёма данных из линии
КОП с соблюдением правил адресации
Приложение 4. Алгоритм общей программы ввода и обработки данных в ИИК

Приложение 5. Схемы принципиальные электрические и чертежи реализации информационно - измерительного комплекса

В конструкции электретного микрофона с керамическим электретом дается рецептура из композиций титаната бария в качестве неподвижного электрода и способ сборки микрофона, при котором в корпус помещается неэлектризованный элемент. В процессе сборки устанавливается оптимальный зазор, после чего производится получение электрета обычным путем и корпус закрывается, т.к. при электризации до сборки элемент может загрязниться и закоротиться во время монтажа.
В конструкциях преобразователей с анодоэлектретами неподвижный электрод состоит из металлических секций (например, проволок из металла, пригодного для анодирования) или спирально намотанной ленты металла. Поверхность электрода образуется концами секций, которым придана форма для обеспечения неровностей. На поверхность нанесен слой оксида, полученного анодированием, который может выполнять функции электрета. Для улучшения диэлектрических свойств оксидной пленки осаждается чистый металл на поверхности электрода до анодирования.
Как элемент микросхемы, преобразователь вместе с предварительным усилителем изготавливается на одной полупроводниковой пластине размером не более 350 мкм и выполняется из материала с высоким удельным сопротивлением, содержащем на одной из сторон область с высоким легированием 2 (рис.2.2), служащую одной обкладкой конденсатора. Поверх части этой области термическим окислением создается слой двуокиси кремния 3 толщиной 3 мкм. Часть поверхности 7 металлизируется для создания контакта с областью высокой проводимости, а часть поверхности 6 покрывается пленкой анодно выращенного окисла толщиной 0,1-0,2 мкм, являющейся электретом. Поверх электретной пленки создается металлическая пленка 5, являющаяся обкладкой конденсатора. Толщина воздушного зазора составляет 1 мкм.