dearadh ciorcad trasdaitheora tarchuir ultrasonaic

Maidir le trasducers ultrasonaic, is feistí iad ciorcaid tarchurtha agus glactha ultrasonaic chun fuinneamh leictreach agus fuinneamh fuaimiúil a thiontú. Go ginearálta, tá éifeachtacht fuinnimh íseal leictrimheicniúla ag an trasducer ultrasonaic, rud a chuireann isteach go mór ar achar oibre an trasducer ultrasonaic. D'fhonn an fhadhb seo a réiteach, ní leor machnamh a dhéanamh ach feabhas a chur ar struchtúr meicniúil agus tréithe fuaimiúla an trasducer. Is gá freisin dearadh ciorcaid tarchurtha agus glactha an trasducer a bharrfheabhsú chun cumhacht tarchurtha éifeachtach an ghineadóra ultrasonaic agus an ghlacadóra ultrasonaic a fheabhsú. Cóimheas comhartha le torann. Tá dearadh an chuaird tarchurtha ultrasonaic comhdhéanta de chiorcad tarchurtha ultrasonaic agus an trasducer ultrasonaic . Is féidir ciorcaid tarchurtha ultrasonaic (ar a dtugtar foinsí cumhachta tiomána freisin) a rangú ina dhá chineál: cineál ascalaithe-aimplithe agus cineál inverter de réir a bprionsabal oibre. I gcás trasducers ultrasonaic le cumhacht meánach agus beag agus minicíocht íseal go ginearálta bain úsáid as soláthar cumhachta tiomána ascalaithe-aimplithe, agus úsáid a oscillator excitation chun minicíocht oibriúcháin an trasducer a choigeartú thar raon minicíochta leathan. Déantar cur síos thíos ar na comhpháirteanna éagsúla den soláthar cumhachta tiomána.

Is é prionsabal oibre an tiontaire brú-tarraingt ná go bhfuil líon mór de braiteoirí tomhais achar ultrasonaic chun an soláthar cumhachta a thiomáint, agus tá an chéim aimplithe cumhachta comhdhéanta de tiontaire brú-tarraingt feadán MOS. úsáidtear Úsáideann an tiontaire brú-tarraingt claochladán bíge le sconna láir mar chéim an aschuir chun aimplitiúid voltas aschuir an chiorcaid tiomána a mhéadú, rud a mhéadaíonn cumhacht tarchurtha an trasdaitheora. Is é tréith an chiorcaid ná nuair nach bhfuil aon chomhartha excitation ann (tá an comhartha strobe íseal), is é an sruth quiescent den dá fheadán cumhachta MOS ná nialas; nuair a bhíonn excitation comhartha ann, oibríonn an dá fheadán MOS faoi seach, agus cuirtear na comharthaí leath-tonn aschuir le chéile. Foirm tonn iomlán a fhoirmiú. Sa chiorcad, is ciorcad comhéadan dé-chainéil TTL/MOS é an tslis chomhtháite (geata dúbailte NAND) le haghaidh aistriú leibhéal chun sruth draein an trasraitheora MOS a rialú; R:Is friotóir teorannaithe srutha é braiteoir luas aeir ultrasonaic chun uas-sruth draein an fheadáin MOS a theorannú chun an iomarca borrtha srutha neamhbhuan ar an bhfeadán MOS a sheachaint; Is brainse é XRC comhdhéanta de toilleoir agus friotóir chun cosc ​​a chur ar an voltas DC a thrasnú chun cosc ​​a chur ar an trasraitheoir MOS a bheith i gcónaí ar siúl, agus ag an am céanna is éard atá i Rc ná ciorcad roinnte voltais chun méid voltas geata-draein MOSFET Vcs a chinneadh agus is é an timthriall dleachta comhéifeacht Dmax an fheadáin MOS comhartha aschuir tonn cearnach. Is é 100-200 kSz an friotaíocht reatha claonta seachtrach. Tá achar oibre 30 m ag an braiteoir ultrasonaic agus minicíocht athshondach 30 kHz. Tá luach buaic-go-buaic voltas aschuir na foinse cumhachta tiomána níos lú ná 400 Vpp. Éilíonn an topaic seo go bhfuil achar oibre an braiteoir ultrasonaic níos mó ná 30m, agus déantar an dearadh ciorcad a dhearadh de réir an mhodha analaí.

 D'fhonn achar oibre an braiteoir ultrasonaic a dhéanamh níos mó ná 30m, ba cheart go mbeadh an minicíocht athshondach níos ísle ná 30kHz (a shocrú go 24.5 kHz), Sa tiontaire brú-tarraingt feadán MOS, cibé acu is feadán MOS nó feadán MOS Q: seoltacht, léiríonn an tsamhail ciorcad foinse coitianta gurb é N an cóimheas claochladán agus gurb é R an t-ualach coibhéiseach den chlaochladán. Ós rud é nach féidir leis an gclaochladán trí choinníoll an chlaochladáin idéalach a chomhlíonadh, tá sé níos réadúla staidéar a dhéanamh ar fhadhb aistrithe fuinnimh an tiontaire brú-tharraingt leis an tsamhail claochladáin lán-locht. Nuair a bhíonn voltas ionchuir an trasraitheora MOS Vcs = Vc - vs níos mó ná a voltas cas-ar, agus tá cainéal an trasraitheora MOS pinched as, ardaíonn Vns, draein an trasraitheora MOS v, agus an tsamhail claochladán lánchúpláilte atá ann faoi láthair a bheith sáithithe. Ag dul isteach sa réigiún reatha tairiseach, is ar éigean a athraíonn sé le hathrú vDS, agus is luach mór é a impedance aschuir. Ní chinntear ualach aschuir an chiorcaid ach trí coL, NZ . Mar sin, tá an bac ualaigh R an trasraitheora MOS QI nó Q.

Ag glacadh leis gurb é Vcs uasvoltas foinse an trasraitheora MOS agus go bhfuil an ID reatha oibriúcháin uasta seasmhach, ansin ag smaoineamh ar chumhacht aschuir an tiontaire agus tomhaltas an fheadáin,Tá ciorcad braiteoir fad trasducer ag roghnú an cóimheas claochladán cuisle cuí N, pas a fháil tríd an réigiún varistor cuar feadán MOS agus Ag pointe acomhal an réigiúin reatha tairiseach, is féidir an cuar ualach optamach AB a fháil mar gheall ar a dtrasnaíonn an líne ualach agus an cuar ID-VD suite ar thaobh na láimhe deise den phointe teorann B idir an réigiún friotaíochta athróg agus an réigiún srutha tairiseach, mar shampla an teorainn idir an líneáil AC agus an réigiún srutha tairiseach, mar shampla an brú AC MDOS. trasraitheoir cumhachta (ag brath ar fhána an líneach OC, kDSC agus an titim voltas feadáin a mhéadú, rud a mhéadaigh tomhaltas cumhachta an trasraitheora MOS agus laghdú ar chumhacht aschuir an tiontaire; Nuair a bhíonn an líne ualach faoi bhun an líne AB, mar shampla an líne AD, ós rud é nach bhfuil an pointe oibriúcháin D sa réigiún reatha tairiseach, ní hionann an impedance aschuir rn an MOS trasraitheoir sruth, agus an trasraitheoir reatha MOS rialaithe ag foinse.