一种分时复用压电电路及其控制方法、压电装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种分时复用压电电路及其控制方法、压电装置，涉及压电控制领域；避免了现有技术中压电装置针对压力测试和超声波发生需要设置不同的驱动电路而导致的集成化程度低的问题。该分时复用压电电路，包括压电器件、输入模块、放大输出模块；输入模块与第一节点、信号输入端、第一控制端连接，用于将信号输入端的信号输出至第一节点；压电器件的一端与第一节点连接，另一端与固定电压端连接，用于在第一节点控制下产生超声波或者进行复位；或者，用于将受力产生的压电信号输出至第一节点；放大输出模块与第一节点、第二控制端、第一电压端、第二电压端、信号输出端连接，用于对第一节点的压电信号进行放大并输出至信号输出端。

A time-sharing multiplexing piezoelectric circuit and its control method and piezoelectric device

The embodiment of the invention provides a time-sharing multiplexing piezoelectric circuit, a control method and a piezoelectric device, which relates to the field of piezoelectric control, and avoids the problem of low integration caused by different driving circuits for pressure testing and ultrasonic generation in the prior art. The time-sharing multiplexing piezoelectric circuit comprises a piezoelectric device, an input module and an amplifying and outputting module; the input module is connected with the first node, the signal input terminal and the first control terminal for outputting the signal from the signal input terminal to the first node; the one end of the piezoelectric device is connected with the first node, and the other end is connected with the fixed voltage terminal. For generating ultrasonic waves or resetting under the control of the first node; or for outputting piezoelectric signals generated by force to the first node; the amplification output module is connected to the first node, the second control terminal, the first voltage terminal, the second voltage terminal, and the signal output terminal for amplifying the piezoelectric signals of the first node And output to the signal output end.

【技术实现步骤摘要】
一种分时复用压电电路及其控制方法、压电装置
本专利技术涉及压电控制领域，尤其涉及一种分时复用压电电路及其控制方法、压电装置。
技术介绍
压电材料因其自身的压电效应(因机械变形产生电场)和逆压电效应(因电场作用产生机械变形)越来越多的受到电子领域的关注。例如，现有技术中，根据压电器件的压电效应制成压力测试装置(压力不同，压电器件产生的电信号不同)，根据压电器件的逆压电效应制成超声波发生装置(施加的电信号不同，压电器件因形变发出不同频率的机械波)，当然，对于同一压电器件既可以作为压力测试装置，也可以作为超声波发生装置。然而，现有技术中，对于同一压电器件既作压力测试，也作超声波发生时，需要针对压力测试和超声波发生设置不同的控制电路进行驱动，也即针对该压电装置需要设置两套驱动电路，导致整个装置的集成化程度较低。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种分时复用压电电路及其控制方法、压电装置，避免了现有技术中压电装置针对压力测试和超声波发生需要设置不同的驱动电路而导致的集成化程度低的问题。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：本专利技术实施例一方面提供一种分时复用压电电路，包括压电器件、输入模块、放大输出模块；所述输入模块与第一节点、信号输入端、第一控制端连接，用于在所述第一控制端的控制下，将所述信号输入端的信号输出至所述第一节点；所述压电器件的一端与所述第一节点连接，另一端与固定电压端连接，用于在所述第一节点控制下产生超声波或者进行复位；或者，用于将受力产生的压电信号输出至所述第一节点；所述放大输出模块与所述第一节点、第二控制端、第一电压端、第二电压端、信号输出端连接，用于在所述第二控制端、所述第一电压端、所述第二电压端的控制下，对所述第一节点的压电信号进行放大并输出至所述信号输出端。进一步的，所述输入模块包括第一晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述第一控制端连接，第一极与所述信号输入端连接，第二极与所述第一节点连接。进一步的，所述放大输出模块包括第二晶体管、第三晶体管、第一电阻；其中，所述第二晶体管的栅极与所述第二控制端连接，第一极与所述第一节点连接，第二极与所述第三晶体管的栅极连接；所述第一电阻的一端与所述第一电压端连接，另一端与所述第三晶体管的第一极连接；所述第三晶体管的第二极与所述第二电压端连接；所述信号输出端连接于所述第一电阻与所述第三晶体管的第一极之间。本专利技术实施例另一方面还提供一种前述的分时复用压电电路的控制方法，所述控制方法包括：超声波发生阶段：向第一控制端输入超声控制信号，向信号输入端输入超声产生信号，在所述超声控制信号的控制下，将所述超声产生信号输出至第一节点，并控制压电器件产生超声波；压力检测阶段：向第一控制端输入复位控制信号，向信号输入端输入复位信号，在所述复位控制信号的控制下，将所述复位信号输出第一节点，以对压电器件进行周期性复位；向第二控制端输入第二控制信号，在该第二控制信号的控制下，将压电器件产生的压电信号进行放大并输出至信号输出端。进一步的，所述超声产生信号为交流电压信号。进一步的，所述复位控制信号为脉冲信号。本专利技术实施例再一方面还提供一种压电装置，包括设置于基板上的如前述的分时复用压电电路；所述分时复用压电电路中的压电器件在背离所述基板一侧具有封装层，所述压电器件与所述封装层之间形成有腔室。进一步的，所述压电装置还包括设置于所述基板上的多条横纵交叉的栅线和数据线，并界定出多个以矩阵形式排列的压电单元，每一所述压电单元均设置有所述分时复用压电电路；其中，位于同行的所述分时复用压电电路中，所有第一控制端连接同一第一栅线，所有第二控制端连接同一第二栅线；位于同列的所述分时复用压电电路中，所有信号输入端连接同一第一数据线，所有信号输出端连接同一第二数据线。进一步的，所述压电器件包括上电极、下电极以及位于所述上电极和下电极之间的压电层；所述压电层主要由压电材料构成。进一步的，所述压电材料为PZT。本专利技术实施例提供一种分时复用压电电路及其控制方法、压电装置，该分时复用压电电路包括压电器件、输入模块、放大输出模块；输入模块与第一节点、信号输入端、第一控制端连接，用于在第一控制端的控制下，将信号输入端的信号输出至所述第一节点；压电器件的一端与第一节点连接，另一端与固定电压端连接，用于在第一节点控制下产生超声波或者进行复位；或者，用于将受力产生的压电信号输出至第一节点；放大输出模块与第一节点、第二控制端、第一电压端、第二电压端、信号输出端连接，用于在第二控制端、第一电压端、第二电压端的控制下，对第一节点的压电信号进行放大并输出至信号输出端。综上所述，在本专利技术中的分时复用压电电路应用于压电装置时，能够在一时段中，通过信号输入端和第一控制端的控制，实现该压电装置的超声波发生，在另一时段中，通过第一控制端和第二控制端的控制，实现该压电装置的压力检测；也即本专利技术中采用同一分时复用压电电路通过各信号端的时序控制能够分时段实现超声发生和压力检测，从而避免了现有技术中压电装置针对压力测试和超声波发生需要设置不同的驱动电路而导致的集成化程度低的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种分时复用压电电路的模块示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种分时复用压电电路的电路示意图；图3a为本专利技术实施例提供的一种分时复用压电电路的一种时序控制图；图3b为本专利技术实施例提供的一种分时复用压电电路的另一种时序控制图；图4为本专利技术实施例提供的一种压电装置的结构示意图。附图标记：01-基板；011-封装层；012-盖板；10-输入模块；20-压电器件；200-腔室；201-上电极；202-压电层；203-下电极；30-放大输出模块；T1-第一晶体管；T2-第二晶体管；T3-第三晶体管。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供关于压电装置中采用的一种分时复用压电电路，能够通过该分时复用压电电路能够分时段满足压电装置中压力测试以及超声波发生的控制；具体的，如图1所示，该分时复用压电电路包括输入模块10、压电器件20、放大输出模块30。其中，输入模块10与第一节点A、信号输入端Vcc、第一控制端G1连接，用于在第一控制端G1的控制下，将信号输入端Vcc的信号输出至第一节点A。压电器件20的一端与第一节点A连接，另一端与固定电压端V连接，用于在第一节点A控制下产生超声波或者进行复位；或者，用于将受力产生的压电信号输出至第一节点A。放大输出模块30与第一节点A、第二控制端G2、第一电压端Vdd、第二电压端V2、信号输出端OUT连接，用于在第二控制端G2、第一电压端Vdd、第二电压端的控制下，对第一节点A的压电信号进行放大并输出至信号输出端OUT。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分时复用压电电路，其特征在于，包括压电器件、输入模块、放大输出模块；所述输入模块与第一节点、信号输入端、第一控制端连接，用于在所述第一控制端的控制下，将所述信号输入端的信号输出至所述第一节点；所述压电器件的一端与所述第一节点连接，另一端与固定电压端连接，用于在所述第一节点控制下产生超声波或者进行复位；或者，用于将受力产生的压电信号输出至所述第一节点；所述放大输出模块与所述第一节点、第二控制端、第一电压端、第二电压端、信号输出端连接，用于在所述第二控制端、所述第一电压端、所述第二电压端的控制下，对所述第一节点的压电信号进行放大并输出至所述信号输出端。

【技术特征摘要】
1.一种分时复用压电电路，其特征在于，包括压电器件、输入模块、放大输出模块；所述输入模块与第一节点、信号输入端、第一控制端连接，用于在所述第一控制端的控制下，将所述信号输入端的信号输出至所述第一节点；所述压电器件的一端与所述第一节点连接，另一端与固定电压端连接，用于在所述第一节点控制下产生超声波或者进行复位；或者，用于将受力产生的压电信号输出至所述第一节点；所述放大输出模块与所述第一节点、第二控制端、第一电压端、第二电压端、信号输出端连接，用于在所述第二控制端、所述第一电压端、所述第二电压端的控制下，对所述第一节点的压电信号进行放大并输出至所述信号输出端。2.根据权利要求1所述的分时复用压电电路，其特征在于，所述输入模块包括第一晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述第一控制端连接，第一极与所述信号输入端连接，第二极与所述第一节点连接。3.根据权利要求1或2所述的分时复用压电电路，其特征在于，所述放大输出模块包括第二晶体管、第三晶体管、第一电阻；其中，所述第二晶体管的栅极与所述第二控制端连接，第一极与所述第一节点连接，第二极与所述第三晶体管的栅极连接；所述第一电阻的一端与所述第一电压端连接，另一端与所述第三晶体管的第一极连接；所述第三晶体管的第二极与所述第二电压端连接；所述信号输出端连接于所述第一电阻与所述第三晶体管的第一极之间。4.一种权利要求1-3任一项所述的分时复用压电电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：超声波发生阶段：向第一控制端输入超声控制信号，向信号输入端输入超声产生信号，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹学友，王海生，丁小梁，刘英明，郑智仁，郭玉珍，王鹏鹏，韩艳玲，刘伟，张平，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11