En esta respuesta hablan de SAW (Onda acústica de superficie) y SDL (SAW Delay Line). Entiendo que SAW se puede usar para crear filtros, osciladores y líneas de retardo.
Me gustaría saber qué propiedades típicas de SAW son, y luego de eso, en qué áreas se usan. Por ejemplo, se usan en HF, pero ¿existen también para audio de tipo LF, o no es posible? ?
@JustJeff ya mencionó que las SAW son de banda estrecha.
Las SAW, como dijiste, pueden usarse para crear filtros, osciladores y líneas de retardo. La idea de las SAW es que se produce una onda acústica que luego se pasa por una superficie (insinúa el nombre) y luego se transfiere a una onda eléctrica después de pasar por la superficie.
Una buena comparación es un sistema de audio PA, usted produce una onda acústica utilizando un altavoz, luego viaja a través del aire (en lugar de una superficie en la SIERRA), después del tiempo de propagación a través del aire, un micrófono puede retomar la señal y Conviértelo en una onda eléctrica.
El problema con la creación de una SIERRA en forma de LF es que el tamaño requerido para producir las ondas acústicas de LF es bastante grande y nunca podría caber en un paquete como el que están disponibles en HF.
Aquí hay muchas similitudes, por ejemplo, el altavoz y el micrófono tienen un rango de frecuencia relativamente estrecho que pueden reproducir. Puede que inicialmente no piense que es estrecho, pero un rango común es de 200 Hz a 18 KHz. Ajústelo al rango de MHz y menos de un ancho de banda de 20 KHz es bastante pequeño.
Actualmente estoy trabajando en un proyecto que utiliza el hecho de que el tiempo de propagación cambia si se aplican diferentes productos químicos a la superficie. Este cambio puede medirse ya sea por un cambio de frecuencia si está en una configuración de oscilador o por un cambio de fase si se usa en una configuración de línea de retardo.
Additions:
Para hablar un poco más sobre cómo se usan para crear filtros, osciladores y líneas de retardo ... Se pueden usar para crear filtros de dos maneras, la primera es que las propiedades de la SIERRA tienen un paso bastante estrecho banda. Esto es muy bueno para obtener esencialmente un filtro de paso de banda de muy alto orden en un paquete pequeño. También se pueden usar en líneas de retardo para producir lo que podría estar acostumbrado a ver en los filtros digitales. Puede usar la señal retardada para enviar comentarios a su sistema o agregarlos a su sistema. Puede pensar en esto como agregar una muestra de hace x ns a su muestra actual.
También se pueden utilizar en una configuración de oscilador. Básicamente, se pueden usar para cualquier cosa para la que necesite una referencia de frecuencia, muchas veces se usa en PLL o mezcladores de algún tipo.
Un uso genial que he visto de SAW es para la autenticación pasiva de usuarios. Esto se hace colocando reflectores o transductores en diferentes ubicaciones en la trayectoria de la onda acústica. Entonces, el dispositivo base podría proporcionar algún tipo de fuente, ya sea una frecuencia única o un barrido de frecuencia que luego pase a través de la SIERRA y luego se base en las ubicaciones de los reflectores o transductores; una clave única puede devolverse a la base.
Hoy en día no estoy seguro, pero los filtros SAW se utilizaron con mucha frecuencia como el filtro IF en los receptores de TV durante al menos un par de décadas. Una buena aplicación que leí fue sobre la detección de torsión sin contacto: una SIERRA está unida a un eje de manera que hace que la frecuencia de resonancia cambie con un par creciente, y una bobina cercana detecta la frecuencia de resonancia.
La teoría básica es que usted excita ondas acústicas transversales en la superficie de un material piezoeléctrico. Las ondas acústicas viajan mucho más rápido que el sonido en el aire debido al medio sólido, pero mucho más lento que la luz o la electricidad. Usted inyecta la señal en un extremo del dispositivo, las ondas se propagan a través de la superficie y se recogen en el otro extremo.
El dispositivo SAW con el que trabajé era un sensor de gas. La superficie estaba recubierta con un óxido metálico que adsorbía el gas de interés. La concentración del gas establecería una carga de masa de equilibrio en la superficie que creo cambió la velocidad de las olas. Esto significaba que el retraso a través del dispositivo sería sensible a la concentración de gas. Cuando se usó el retardo con un amplificador de realimentación, se formó un oscilador, cuya frecuencia dependería de la concentración de gas. A partir de ahí, la medición de la frecuencia le permite medir el gas.
Puede haber otros transductores para acoplar las señales eléctricas y acústicas, pero el que conozco fue el 'filtro interdigital'. El tamaño del transductor depende directamente de la longitud de onda acústica de la frecuencia de operación en el material elegido. Recuerdo un sustrato de cuarzo, con espaciados entre dígitos en algún lugar en el rango milimétrico y una frecuencia de operación en algún lugar entre 150 MHz y 200 MHz. Contrasta esto con la misma frecuencia que RF, donde la longitud de onda sería de 1.5 ma 2 m.
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