схемная канструкцыя ультрагукавога перадавальнага пераўтваральніка

Што тычыцца ультрагукавых пераўтваральнікаў, ультрагукавыя перадаюча-прыёмныя схемы ўяўляюць сабой прылады для пераўтварэння электрычнай энергіі і акустычнай энергіі. Як правіла, ультрагукавы пераўтваральнік мае нізкую электрамеханічную энергаэфектыўнасць, што сур'ёзна ўплывае на працоўную адлегласць ультрагукавога пераўтваральніка. Каб вырашыць гэтую праблему, недастаткова разглядаць толькі паляпшэнне механічнай структуры і акустычных характарыстык пераўтваральніка. Таксама неабходна аптымізаваць канструкцыю перадаючага і прыёмнага ланцугоў пераўтваральніка для павышэння эфектыўнай магутнасці перадачы ультрагукавога генератара і ультрагукавога прыёмніка. Суадносіны сігнал/шум. Канструкцыя ланцуга перадачы ультрагуку складаецца з ланцуга перадачы ультрагуку і ан ультрагукавой пераўтваральнік . Схемы перадачы ультрагуку (таксама званыя крыніцамі сілкавання) можна падзяліць на два тыпу: тып узмацнення ваганняў і тып інвертара ў адпаведнасці з іх прынцыпамі працы. Для ультрагукавых пераўтваральнікаў з сярэдняй і малой магутнасцю і нізкай частатой звычайна выкарыстоўваецца крыніца харчавання з вагальным узмацненнем і выкарыстоўвайце яго асцылятар узбуджэння для рэгулявання працоўнай частаты пераўтваральніка ў шырокім дыяпазоне частот. Ніжэй апісаны розныя кампаненты блока харчавання прывада.

Прынцып працы двухтактнага пераўтваральніка заключаецца ў тым, што вялікая колькасць ультрагукавыя датчыкі вымярэння адлегласці выкарыстоўваюцца для кіравання крыніцай харчавання, а ступень узмацнення магутнасці складаецца з двухтактнага пераўтваральніка MOS. Двухтактны пераўтваральнік выкарыстоўвае імпульсны трансфарматар з цэнтральным адводам у якасці выхаднога каскада для павелічэння амплітуды выхаднога напружання ланцуга кіравання, тым самым павялічваючы магутнасць перадачы пераўтваральніка. Характарыстыка схемы заключаецца ў тым, што пры адсутнасці сігналу ўзбуджэння (нізкі ўзровень строб-сігналу) ток спакою дзвюх сілавых трубак MOS роўны нулю; пры ўзбуджэнні сігналу дзве трубкі MOS працуюць па чарзе, а выхадныя паўхвалевыя сігналы аб'ядноўваюцца. Сфармаваць поўную форму хвалі. У схеме інтэграваная мікрасхема ўяўляе сабой двухканальную схему інтэрфейсу TTL/MOS (двайны затвор NAND) для зруху ўзроўню для кіравання токам сцёку MOS-транзістара; Р:ультрагукавы датчык хуткасці паветра - гэта рэзістар для абмежавання току для абмежавання максімальнага току сцёку MOS трубкі, каб пазбегнуць празмернага пераходнага току ў трубцы MOS; XRC - гэта галінка, якая складаецца з кандэнсатара і рэзістара для забароны праходжання напружання пастаяннага току, каб МОП-транзістар не быў заўсёды ўключаным, і ў той жа час Rc уяўляе сабой ланцуг падзелу напружання для вызначэння велічыні напружання затвор-сцёк МАП-транзістара Vcs, а працоўны цыкл - гэта каэфіцыент Dmax выхаднога сігналу МАП-трубкі. Вонкавае супраціўленне току зрушэння складае 100-200 кСз. Ультрагукавой датчык мае працоўную адлегласць 30 м і рэзанансную частату 30 кГц. Размах выхаднога напружання кіруючай крыніцы харчавання складае менш за 400 Vpp. У гэтай тэме патрабуецца, каб рабочая адлегласць ультрагукавога датчыка была больш за 30 м, а схема распрацавана ў адпаведнасці з метадам аналогіі.

 Для таго, каб зрабіць рабочую адлегласць ультрагукавога датчыка больш за 30 м, рэзанансная частата павінна быць ніжэй за 30 кГц (устаноўлена на 24,5 кГц). У двухтактным пераўтваральніку МОП-трубкі, няхай гэта будзе МАП-трубка або МОП-трубка Q: праводнасць, агульная мадэль ланцуга крыніцы паказвае, што N — каэфіцыент трансфармацыі, а R — эквівалентная нагрузка трансфарматара. Паколькі трансфарматар не можа адпавядаць тром умовам ідэальнага трансфарматара, больш рэалістычна вывучыць праблему перадачы энергіі двухтактнага пераўтваральніка з мадэллю трансфарматара з поўнай няспраўнасцю. Калі ўваходнае напружанне МОП-транзістара Vcs = Vc - vs больш, чым яго напружанне ўключэння, і канал МОП-транзістара перакрываецца, Vns павышаецца, сток МОП-транзістара v, і ток мадэлі поўнага звязанага трансфарматара мае тэндэнцыю да насычэння. Уваходзячы ў вобласць пастаяннага току, ён амаль не змяняецца пры змене vDS, а яго выхадны супраціў мае вялікае значэнне. Выхадная нагрузка схемы вызначаецца толькі coL, NZ. Такім чынам, імпеданс нагрузкі R МОП-транзістара QI або Q.

Калі выказаць здагадку, што максімальнае напружанне крыніцы МОП-транзістара роўна Vcs, а максімальны працоўны ток ID з'яўляецца пастаянным, улічваючы выхадную магутнасць пераўтваральніка і спажыванне трубкі,ланцуг датчыка адлегласці пераўтваральніка выбірае адпаведны каэфіцыент імпульснага трансфарматара N, праходзіць праз вобласць варыстара трубкі MOS і ў кропцы стыку вобласці пастаяннага току можа быць атрымана аптымальная крывая нагрузкі AB, таму што калі скрыжаванне лініі нагрузкі і крывой ID-VD' размешчана справа ад кропкі мяжы B паміж вобласцю зменнага супраціву і вобласцю пастаяннага току, напрыклад, лініяй пераменнага току, супраціў rDs паміж сцёкам і крыніца сілавога МОП-транзістара (у залежнасці ад нахілу лінейнага OC, kDSC і падзенне напругі на трубцы будзе павялічвацца, павялічваючы тым самым энергаспажыванне МОП-транзістара і памяншаючы выхадную магутнасць пераўтваральніка; калі лінія нагрузкі знаходзіцца ніжэй за лінію АВ, напрыклад лінія AD, паколькі рабочая кропка D не знаходзіцца ў вобласці пастаяннага току, выхадны супраціў rn МОП-транзістара з'яўляецца зменным, а МОП-транзістар не з'яўляецца крыніцай току, кіраванай Vcs.