Modeling of the energy-loss piezoceramic resonators by electric equivalent networks with passive elements

Abstract

This paper is devoted to analysis of the modern achievements in energy loss problem for piezoceramic resonators. New experimental technique together with computing permits us to plot many resonators’ parameters: admittance, impedance, phase angles, and power components etc. The author’s opinion why mechanical quality under resonance is different from that under anti-resonance is given. The reason lies in clamped capacity and electromechanical coupling factor’s value. The better electromechanical coupling, the stronger capacity clamping, and the higher its influence on anti-resonant frequency and quality. It is also established that considerable nonlinearity of admittance in constant voltage regime is caused by instantaneous power level. Стаття присвячена аналiзу сучасних досягнень в проблемi втрат енергiї в п’єзокерамiчних резонаторах. Нова експериментальна технiка разом з комп’ютером дозволяє наносити багато параметрiв резонатора: адмiтанс, iмпеданс, фазовi кути, компоненти потужностi тощо. Подана думка автора, чому добротностi на резонансi та антирезонансi рiзнi. Причина полягає у величинах затиснутої ємностi та коефiцiєнту зв’язку. Чим кращий електромеханiчний зв’язок, тим сильнiше затиснута ємнiсть i тим бiльший ї ї вплив на анти-резонансну частоту й добротнiсть. Встановлено також, що значна нелiнiйнiсть адмiтансу в режимi сталої напруги спричинена рiвнем миттєвої потужностi.