[发明专利]用于气体传感器的SAW谐振型振荡器系统

权利要求书

1.一种用于气体传感器的SAW谐振型振荡器系统，其特征在于：所述的SAW谐振型振荡器系统包括SAW振荡器和混频电路；所述的SAW振荡器为两组，且该两组两端对SAW谐振器（1）制作在同一压电基片（12）上；所述的混频电路包括混频器（5）、低频放大器（6）和低通滤波器（4）；

所述的SAW振荡器包括：SAW谐振器（1）、运算放大器（3）、匹配网络（19）和移相网络（2）；

所述的SAW谐振器（1）的输出端（N2）通过匹配网络（19）直接接到运算放大器（3）的输入端；所述的运算放大器（3）的输出端接到移相网络（2），所述的移相网络（2），用于对运算放大器（3）的输出信号进行起振点相位调节，以使起振点对应于SAW谐振器（1）的最小损耗处；所述的移相网络（2）的输出端通过匹配网络（19）接入SAW谐振器（1）的输入端（N1），从而使运算放大器（3）的输出信号反馈回SAW谐振器（1）；

所述的两组SAW振荡器的输出端接入混频器（5），该混频器（5）的输出经过一个低通滤波器（4）过滤高频信号的干扰后，再通过低频放大器（6）放大后输出两组振荡器的差频信号。

2.根据权利要求1所述的用于气体传感器的SAW振荡器系统，其特征在于：

所述的匹配网络（19）包括分别串联设置在SAW谐振器（1）的输出端（N2）和输入端（N1）上的串联电感（13），该串联电感（13）的另一端设有并联电感（14）接地。

3.根据权利要求1或2所述的用于气体传感器的SAW振荡器系统，其特征在于：所述的移相网络（2）包括：在移相网络的输入端K2和输出端K1之间的电路上串联一电容（15）和一可调电感（18），所述的可调电感（18）的两端分别通过并联电容（16、17）接地。

4.根据权利要求1所述的用于气体传感器的SAW振荡器系统，其特征在于：所述的运算放大器噪声系数NF约为3.50，最大增益G约为20。

5.根据权利要求1所述的用于气体传感器的SAW振荡器系统，其特征在于：所述的SAW谐振器（1）包括左右分布的第一叉指换能器（8）与第二叉指换能器（10），该两个叉指换能器之间还设有一金属膜（9）作为气体传感器敏感膜的载体；所述的第一叉指换能器（8）与第二叉指换能器（10）的外侧分别设有与之相邻的第一短路栅反射器（7）和第二短路栅反射器（11）。

6.根据权利要求1或5所述的用于气体传感器的SAW振荡器系统，其特征在于：所述的SAW谐振器（1）中的第一叉指换能器（8）、第二叉指换能器（10）、第一反射器（7）、第二反射器（11）以及金属膜（9）均采用厚铝薄金的双层电极结构，其中，铝的厚度为1%～1.3%λ，金的厚度为0.15%～0.25%λ，λ为声波波长。

7.根据权利要求6所述的用于气体传感器的SAW振荡器系统，其特征在于：所述的金属膜（9）面积为2～4mm²。

8.根据权利要求6所述的用于气体传感器的SAW振荡器系统，其特征在于：所述的第一短路栅反射器（7）和第一叉指换能器（8）之间的边缘间距为0.75λ；所述的第二短路栅反射器（11）和第二叉指换能器（10）之间的边缘间距为0.5λ；所述的第一叉指换能器（8）、第二叉指换能器（10）与金属膜（9）之间的边缘间距均为3λ～10λ。

9.根据权利要求6所述的用于气体传感器的SAW振荡器系统，其特征在于：所述的金属膜（9）的宽度为N×λ+0.3λ，N为大于10的整数。

10.根据权利要求6或8所述的用于气体传感器的SAW振荡器系统，其特征在于：所述的第一叉指换能器（8）和第二叉指换能器（10）均采用由1/4λ电极宽度的双向换能器结构。

11.根据权利要求1所述的用于气体传感器的SAW振荡器系统，其特征在于：所述的压电基片（12）为旋转42.75°Y切割，X方向传播石英。