DIN EN 60368-2-2-1999 Piezoelectric filters - Part 2 Guide to the use of piezoelectric filters - Section 2 Piezoelectric ceramic filters (IEC 60368-2-2 1996) German version EN 6036.pdf

1、 DEUTSCHE NORMEN 60368-2-2DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinICS 31.140; 31.160Piezoelectric lters Par

2、t 2: Guide to the use of piezoelectric lters Section 2: Piezoelectric ceramic lters(IEC 60368-2-2 : 1996); German version EN 60368-2-2 : 1999Filtres pizolectriques Partie 2: Guide demploi des ltres pizolectriques Section 2: Filtres cramique pizolectrique(CEI 60368-2-2 : 1996); Version allemande EN 6

3、0368-2-2 : 1999Die Europische Norm EN 60368-2-2 : 1999 hat den Status einer Deutschen Norm.Beginn der GltigkeitDie EN 60368-2-2 wurde am 1999-01-01 angenommen.Nationales VorwortZustndig fr diese Norm ist das Komitee K 642 Piezoelektrische Bauteile zur Frequenz-Stabilisierung und -Selektionder Deutsc

4、hen Elektrotechnischen Kommission im DIN und VDE (DKE).Norm-Inhalt war verffentlicht als E DIN IEC 49(Sec)244 : 1993-03.Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabe-datums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein B

5、ild usw.) bezieht sich die Verweisung auf diejeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genom-mene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechend

6、en Deutschen Normen ist nachstehend wieder-gegeben. Zum Zeitpunkt der Verffentlichung dieser Norm waren die angegebenen Ausgaben gltig.IEC hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bisher verwendeten Normnummern wirdjeweils 60000 addiert. So ist zum Beispiel aus IEC 68 nun IEC 6

7、0068 geworden.Nationaler Anhang NA(informativ)LiteraturhinweisDIN IEC 60368-1Piezoelektrische Filter Teil 1: Allgemeine Angaben, Normwerte und Prfbedingungen;Identisch mit IEC 60368-1 : 1992Europische Norm Internationale Norm Deutsche NormKlassikation imVDE-Vorschriftenwerk IEC 60368-1 : 1992 DIN IE

8、C 60368-1 : 1993-02 IEC 61261-1 : 1994 IEC 61261-2 : 1994 IEC 61261-2-1 : 1994 EntwurfAugust 1999Fortsetzung 14 Seiten ENDeutsche Elektrotechnische Kommission im DIN und VDE (DKE)Piezoelektrische FilterTeil 2: Leitfaden fr die Anwendung von piezoelektrischen FilternHauptabschnitt 2: Piezoelektrische

9、 Keramiklter(IEC 60368-2-2 : 1996) Deutsche Fassung EN 60368-2-2 : 1999Ref. Nr. DIN EN 60368-2-2 : 1999-08Preisgr. 19 Vertr.-Nr. 2519Diese Norm enthlt die deutsche bersetzung der Internationalen NormIEC 60368-2-2 Leerseite EUROPISCHES KOMITEE FR ELEKTROTECHNISCHE NORMUNGEuropean Committee for Electr

10、otechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 BrsselprErsatz fr1999 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.ENTWURFPiezoelektris

11、che FilterTeil 2: Leitfaden fr die Anwendung von piezoelektrischen FilternHauptabschnitt 2: Piezoelektrische Keramiklter(IEC 60368-2-2 : 1996)EN 60368-2-2Piezoelectric lters Part 2: Guide to the use of piezo-electric lters Section 2: Piezoelectric ceramic lters(IEC 60368-2-2 : 1996)Filtres pizolectr

12、iques Partie 2: Guide demploi desltres pizolectriques Section 2: Filtres cramiquepizolectrique(CEI 60368-2-2 : 1996)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 1. Januar 1999 angenommen.Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen,in der die Bedingungen festgelegt

13、sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jedenderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.Auf dem letzten Stand bendliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischenAngaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich.Diese Europis

14、che Norm besteht in drei ofziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch).Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigenerVerantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariatmitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die

15、ofziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien,Dnemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien,Luxemburg, Niederlande, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden, Schweiz, Spanien,der Tschechischen Republik und dem Ve

16、reinigten Knigreich.Ref. Nr. EN 60368-2-2 : 1999 DFebruar 1999ICS 31.140; 31.160Deutsche FassungSeite 2DIN 60368-2-2 : 1999VorwortDer Text der Internationalen Norm 60368-2-2 : 1996, ausgearbeitet von dem IEC TC 49 Piezoelectric and dielectricdevices for frequency control and selection, wurde der for

17、mellen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am1999-01-01 ohne irgendeine Abnderung als EN 60368-2-2 angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung eineridentischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden mu

18、(dop): 2000-01-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen,zurckgezogen werden mssen (dow): 2000-01-01Anhnge, die als normativ bezeichnet sind, gehren zum Norminhalt.In dieser Norm ist Anhang ZA normativ.Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text d

19、er Internationalen Norm IEC 60368-2-2 : 1996 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Euro-pische Norm angenommen.InhaltSeiteEinfhrung. 31 Anwendungsbereich42 Normative Verweisungen. 43 Begriffe und Definitionen. 43.1 Allgemeine Begriffe 43.2 Elektrische Eigenschaften 44 Piezoelektrische Kera

20、mikresonatoren fr Filter44.1 Allgemeines 44.2 Schwingungsform in Abhngigkeit der Frequenz 55 Grundlegende Filtereigenschaften. 65.1 Bauarten von piezoelektrischen Keramikltern . 65.2 Einsatzmglichkeiten und ihre Grenzen .105.3 Eingangspegel .126 Praktische Hinweise126.1 Impedanzanpassung .126.2 Unte

21、rdrckung von unerwnschten Resonanzen 127 Metechniken138 Kennzeichnung.139 Verfahren zur Spezifizierung von piezoelektrischen Keramikfiltern13Anhang ZA(normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen 14Seite 3DIN 60368-2-2 : 1999Ein

22、fhrungMit dem Fortschritt bei der Forschung und Entwicklung von stabilen piezoelektrischen Keramikmaterialien ergibt sich einneues vielversprechendes Anwendungsgebiet fr die Konstruktion von konomischen Miniaturltern hoher Gte unter Ver-wendung von piezoelektrischen Keramikresonatoren (im weiteren a

23、ls Keramikresonator bezeichnet).Aufgrund der Verfgbarkeit keramischer Resonatoren mit hohem Kopplungsfaktor, hoher Gte und ausreichender Stabilittlassen sich piezoelektrische Keramiklter konstruieren, die als Alternative zu konventionellen LC-Filtern, mechanischenFiltern und fr neue Verwendungszweck

24、e eingesetzt werden knnen.Gegenwrtig werden piezoelektrische Keramiklter (im weiteren als Keramikresonator bezeichnet) weitgehend im Nach-richtenwesen (in ZF-Verstrkern von Nachrichtenempfngern), in Einrichtungen zur Bereitstellung von Bezugsfrequenzenund auch in der Telemetrie und Metechnik sowie i

25、n ZF-Verstrkern von Rundfunkempfngern eingesetzt. Obwohl die Vor-schriften fr die Filter sehr vielfltig sind, knnen viele der obigen Anforderungen von einigen wenigen genormten Bauartenpiezoelektrischer Keramiklter erfllt werden.In Bauartspezikationen (der Reihe IEC 60368 und IEC 61261) und national

26、en Spezikationen oder den von Herstellernherausgegebenen Datenblttern werden die verfgbaren Kombinationen von Bezugsfrequenz, Durchlabandbreite,Welligkeit, Formfaktor, Abschluimpedanz usw. deniert. Diese Bltter sind so zusammengestellt, da sie einen breitenBereich Keramiklter mit genormten Eigenscha

27、ften erfassen. Es kann nicht genug betont werden, da der Anwender, wennimmer mglich, seine piezoelektrischen Keramiklter nach diesen Blttern, soweit vorhanden, auswhlen sollte, auch wennkleine nderungen an seiner Schaltung erforderlich werden, um die genormten Filter zu verwenden. Dies gilt besonder

28、s frdie Wahl der Bezugsfrequenz.Im Gegensatz zu konventionellen LC-Filtern bieten Keramiklter wie auch Quarzlter wesentliche Vorteile fr die Entwick-lungs- und Produktionskosten, wenn ihre Bezugsfrequenzen auf wenige schmale Frequenzbereiche beschrnkt werden.Deshalb kann eine Bestellung, die keine d

29、er allgemein benutzten Bezugsfrequenzen vorschreibt, unkonomisch sein.Es sollte eingesehen werden, da die Normung kein fester, sondern ein kontinuierlicher Proze ist. Sobald sich neueAnforderungen ergeben, werden neue Bauartspezikationen ausgearbeitet, um diese Anforderungen zu erfllen.Fr den Anwend

30、er ist von primrem Interesse, da die Filtereigenschaften einer besonderen Festlegung gengen. Umdieser Vorschrift zu gengen, sollte die Auswahl der inneren Filter- und Resonatornetzwerke dem Hersteller berlassenbleiben.Die Amplituden/Frequenz-Charakteristiken eines Filters werden im allgemeinen in Fo

31、rm der bertragungsdmpfung alsFunktion der Frequenz angegeben, wie in Bild 1 gezeigt wird. In einigen Fllen sind Charakteristiken wie die Einschwing-kurve oder die Gruppenlaufzeit wichtiger als die bertragungsdmpfung.Die Charakteristiken fr die bertragungsdmpfung werden weiterhin durch Bezugsfrequenz

32、, kleinste bertragungsdmp-fung, Durchlabereich, Welligkeit und Formfaktor bestimmt, deren Normwerte in IEC 60368-1 und IEC 61261-1 angegebenwerden. Die Spezikation ist zwischen der niedrigsten und der hchsten Temperatur des vorgeschriebenen Arbeitstempera-turbereichs zu erfllen. Diese Bedingung soll

33、te auch vor und nach den Umgebungsprfungen erfllt werden. In einigen Fl-len, besonders fr Filter von Rundfunkempfngern, kann die grte nderung der Charakteristik ber einen gegebenenTemperaturbereich festgelegt werden.Seite 4DIN 60368-2-2 : 19991 AnwendungsbereichDieser Hauptabschnitt der IEC 60368-2

34、beschreibt pas-sive Bandlter mit einem Betriebsfrequenzbereich voneinigen kHz bis zu mehr als 10 MHz, die als einzelne,unabhngige Einheiten kommerziell verfgbar sind. DasZiel dieser Norm ist weder, die Theorie zu erlutern, nochder Versuch, alle Eventualitten, die in praktischen An-wendungen vorkomme

35、n knnen, einzubeziehen. DieseNorm macht auf einige fundamentale Fragen aufmerk-sam, die der Anwender vor der Bestellung eines neuenFilters fr eine neue Anwendung bercksichtigen sollte.Dieses Verfahren ist eine Absicherung des Anwendersgegen unbefriedigende Leistungen.2 Normative VerweisungenDie folg

36、enden normativen Dokumente enthalten Fest-legungen, die durch Verweisung in diesem Text Bestandteildieses Teils der IEC 60368-2 sind. Zum Zeitpunkt der Ver-ffentlichung dieser Norm waren die angegebenen Ausga-ben gltig. Alle normativen Dokumente unterliegen derberarbeitung. Vertragspartner, deren Ve

37、reinbarungen aufdiesem Teil der IEC 60368-2 basieren, werden gebeten, dieMglichkeit zu prfen, ob die jeweils neuesten Ausgabender im folgenden genannten Normen angewendet werdenknnen. Die Mitglieder von IEC und ISO fhren Verzeich-nisse der gegenwrtig gltigen Internationalen Normen.IEC 60368-1 : 1992

38、Piezoelectric lters Part 1: General information, stan-dard values and test conditionsIEC 61261-1 : 1994Piezoelectric ceramic lters for use in electronic equip-ment A specication in the IEC quality assessmentsystem for electronic components (IECQ) Part 1:Generic specication Qualication approvalIEC 61

39、261-2 : 1994Piezoelectric ceramic lters for use in electronic equip-ment A specication in the IEC quality assessmentsystem for electronic components (IECQ) Part 2:Sectional specication Qualication approvalIEC 61261-2-1 : 1994Piezoelectric ceramic lters for use in electronic equip-ment A specication

40、in the IEC quality assessmentsystem for electronic components (IECQ) Part 2:Sectional specication Qualication approval Sec-tion 1: Blank detail specication Assessment level E3 Begriffe und DefinitionenFr diesen Hauptabschnitt der IEC 60368-2 gelten diefolgende Begriffe und Denitionen.3.1 Allgemeine

41、Begriffe3.1.1 Piezoelektrischer Keramikresonator:Piezoelek-trische Keramik mit Elektroden, die so zum Schwingen an-geregt werden knnen, da sie mit einer besonderenSchwingungsform schwingen.3.1.2 Polarisation:Zur Erzeugung des piezoelektrischenEffekts in einem Keramikmaterial wird die Polarisations-a

42、chse durch Anlegen eines hohen elektrischen Gleich-spannungsfeldes bei hoher Temperatur in eine Richtungorientiert.3.1.3 Elektrode: Elektrisch leitende Platte oder Schichtim Kontakt mit oder in der Nhe zur Oberche einesKeramikelements, mit der ein elektrisches Feld an dasElement gelegt werden kann.3

43、.1.4 Schwingungsform:Das Bewegungsmuster dereinzelnen Teilchen in einem schwingenden Krper, dassich durch die an den Krper angelegten Beanspruchun-gen ergibtDie blichen Schwingungsformen sind:a) Flchenausbreitungsmodus,b) eingeschlossener Dickenschermodus,c) eingeschlossener Dickenausbreitungsmodus.

44、ANMERKUNG: Auf den anwendbaren Frequenzbereichwird in Bild 2 Bezug genommen.3.2 Elektrische Eigenschaften 3.2.1 Mittenfrequenz:Geometrisches Mittel der Grenz-frequenzen. Jedoch kann die Mittenfrequenz fr einigeAnwendungen als Frequenz mit niedrigster bertrager-dmpfung deniert werden.ANMERKUNG: In de

45、r Praxis wird oft das arithmetischeMittel als gute Nherung fr das Geometrische Mittelverwendet.3.2.2 Durchlabereich:Frequenzband, in dem die rela-tive Dmpfung kleiner oder gleich einem festgelegtenWert ist.3.2.3 Einfgungsdmpfung(sma):LogarithmischesVerhltnis der vor dem Einfgen des Filters an die La

46、stim-pedanz abgegebenen Leistung zu der nach dem Einfgendes Filters abgegebenen Leistung.3.2.4 Welligkeit:Differenz zwischen dem Hchst- undMindestwert der Dmpfung im Durchlabereich oder in ei-nem festgelegten Teil des Durchlabereiches.3.2.5 Selektivitt:Differenz zwischen der Dmpfung beieiner festgel

47、egten Frequenz auerhalb des Durchlabe-reiches und dem Bezugswert bei einer gegebenen Be-zugsfrequenz. Die Bezugsfrequenz kann entsprechendder Anwendung festgelegt werden. 3.2.6 Nebenresonanz:Resonanzzustand eines piezo-elektrischen Keramikresonators, der nicht mit der charakte-ristischen Frequenz ve

48、rknpft ist (wie die Mittenfrequenz).3.2.7 Arbeitstemperaturbereich:Temperaturbereich,in dem der piezoelektrische Keramiklter innerhalb seinerfestgelegten Grenzabweichungen arbeitet.3.2.8 Bezugstemperatur:Temperatur, bei der Messun-gen am piezoelektrischen Keramiklter vorgenommenwerden. Die Bezugstemperatur liegt in der Mitte des spe-zizierten Temperaturbereiches.Die Bezugstemperatur betrgt blicherweise (25 2) C.3.2.9 Alterung (Langzeit-Parameternderung):Ver-hltnis, das zwischen der Bezugsfrequenz und der Zeitbesteht.ANMERKUNG: Die Alterung wird auf Wunsch des An-wenders angeg