Het klassieke filter bestaat uit een spoel en een condensator, een ‘LC-kring’. Vooral een spoel van goede kwaliteit is nauwelijks te realiseren op een chip. Het gevolg zou zijn: voor elke frequentieband aparte LC-kringen, buiten de chip gemonteerd, die veel ruimte zouden innemen. Nu al wordt wereldwijd gezocht naar nieuwe oplossingen. Op dit moment zijn elektromechanische filters, zogenaamde Surface Acoustic Wave filters, de standaard, maar ook die zijn zijn relatief groot en daarom moeilijk te integreren.
De twee resonatoren zijn de twee rechthoekige vlakjes in het midden van deze opname.
De oplossing die de onderzoekers presenteren, bestaat uit twee mechanische resonatoren. Zij trillen op een instelbare frequentie dankzij een piëzoelektrisch materiaal. Dit materiaal is aangebracht op metaal. Door het in dezelfde richting als het metaal te laten trillen, is de frequentie te variëren. Er worden twee resonatoren gebruikt, die niet mechanisch of elektrisch zijn gekoppeld. Door slim om te gaan met de in- en uitgangssignalen van beide resonatoren, worden nadelige ‘parasitaire’ effecten teniet gedaan. De ingangssignalen van beide filters zijn ‘in fase’, de uitgangssignalen worden van elkaar afgetrokken: zo ontstaat een selectief filter - vierde orde - dat een beperkt deel van de band doorlaat en de frequenties daaronder en daarboven sterk verzwakt. Het is nauwkeurig te tunen met de trilfrequenties van beide resonatoren.
De ene resonator (rood) trilt op een net iets andere frequentie dan de andere (paars). Als de signalen van elkaar worden afgetrokken ontstaat een klein doorlaatfrequentiegebied tussen beide trilfrequenties (zwart)
Bron, lees meer:
Universiteit Twente
Phys.org
Publicatie:
Hadi Yagubizade, et al: A 4th-order band-pass filter using differential readout of two in-phase actuated contour-mode resonators
