專利名稱：小型超聲波信號(hào)發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超聲波信號(hào)發(fā)生器。
超聲波信號(hào)發(fā)生器，可應(yīng)用于工業(yè)探傷、醫(yī)療診斷、保健等各種場(chǎng)合，應(yīng)用十分廣泛，但迄今為止的各種超聲波信號(hào)發(fā)生器，存在聲電轉(zhuǎn)換效率低、靜態(tài)功耗大、適用電源范圍有限等弊病。由于其輸出電路多采用OTL電路，一旦不慎使輸出端短路，就會(huì)燒壞功放管，所以，難以保證使用安全。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種可降低靜態(tài)功耗，提高聲電轉(zhuǎn)換效率，并帶有特殊的輸出短路保護(hù)電路的超聲波信號(hào)發(fā)生器。與現(xiàn)有的各種超聲波信號(hào)發(fā)生器相比，它可以較大地縮小體積，減輕重量，適用的電源范圍也較寬。


圖1為本實(shí)用新型原理框圖；圖2為高低壓公用直流電源電路；圖3為準(zhǔn)互補(bǔ)推挽輸出及峰值限流分流保護(hù)電路；圖4為整機(jī)電路圖。
本實(shí)用新型由高、低壓公用直流電源(1)、振蕩級(jí)(2)、緩沖級(jí)(3)、放大級(jí)(4)、推動(dòng)級(jí)(5)及功放級(jí)(6)順序級(jí)連而成。在推動(dòng)級(jí)與功放級(jí)之間接入了峰值限流分流保護(hù)電路。該保護(hù)電路由至少兩組保護(hù)管(T6、T7)組成。保護(hù)管T6的基極與功放管T8的射極相接，T6的集電極與T8的基極及推動(dòng)管T4的集電極相連，T6的射極接地；另一保護(hù)管T7的基極與功放管T9的射極相接，T7的集電極與T9的基極及推動(dòng)管T5的射極相連，T7的射極與T9射極電阻Re9的下端及推動(dòng)管T5的射極電阻Re5下端(A點(diǎn))相接。當(dāng)通過(guò)功放管T8的電流值在正常范圍內(nèi)時(shí)，保護(hù)管T6處于截止?fàn)顟B(tài)，一旦T8的電流超過(guò)設(shè)定值，Rc8上的電壓會(huì)使T6導(dǎo)通而對(duì)T8基極電流分流使T8的電流下降，從而起到了保護(hù)作用。T8所充許通過(guò)的最大電流值，可通過(guò)Rc8人為設(shè)定。T7對(duì)T9的保護(hù)作用亦與上述過(guò)程相同。
在電子設(shè)備中，導(dǎo)致其自身體積增大、重量增加的一個(gè)主要因素是電源變壓器。為了減小體積、降低重量及成本，本實(shí)用新型簡(jiǎn)化了電源電路。
在本實(shí)用新型中，從變壓器B次級(jí)抽出中心抽頭(10)，將變壓器次級(jí)繞組兩端分別接入整流橋堆Q的C、d兩端，并從Q的a、b兩端之間輸出直流高壓、高壓電路為橋式整流。
另一路直流輸出為低壓，從變壓器次級(jí)中心抽頭(10)與橋堆Q的b端之間輸出。變壓器次級(jí)電壓處于正半周時(shí)，上端(9)為正，下端(11)為負(fù)，低壓電流從中心抽頭(10)端出發(fā)，經(jīng)低壓負(fù)載到b端，再經(jīng)D3整流后回到負(fù)端(11)；當(dāng)變壓器次級(jí)電壓處于負(fù)半周時(shí)，下端(11)為正、上端(9)為負(fù)，低壓電流仍從抽頭(10)端出發(fā)，經(jīng)低壓負(fù)載到b端，再經(jīng)D4整流后回到負(fù)端(9)。因而低壓直流電路屬全波整流電路。
此電源電路應(yīng)用電壓范圍較寬，可在180～250V范圍內(nèi)工作。
對(duì)于小型超聲信號(hào)發(fā)生器，還應(yīng)考慮降低靜態(tài)功耗，提高聲電轉(zhuǎn)換效率。因此，在本實(shí)用新型中功放電路及推動(dòng)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)偏置狀態(tài)與常規(guī)不同，并非偏置在通常的甲乙類，而是讓推動(dòng)管處于微導(dǎo)通狀態(tài)，其VBE在0.2～0.3V左右；功放管處于截止?fàn)顟B(tài)，其VBE在0.05V左右。
在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，IC為三端集成穩(wěn)壓電源，可選用78系列的穩(wěn)壓集成塊。T1、Rb11、Rb12、Re1、L、C4、C5、C6構(gòu)成了通常的L、C振蕩器。振蕩頻率可選1.3MHz。T2、Rb2、Re2、W1及C8構(gòu)成通常的射隨器作緩沖用。T3、W2、Rb31、Rb32、Re3、D、W3、Rc31、Rc32構(gòu)成了通常的放大器。T4、T5、Rc4、Re5、Rc31、Rc32構(gòu)成了推動(dòng)電路。T6、T7為峰值分流保護(hù)電路。T8、T9、Re8、Re9則構(gòu)成功放電路。通過(guò)調(diào)整W2，可使 再調(diào)整W3，可使推動(dòng)管T4、T5處于微導(dǎo)通狀態(tài)，功放管T8、T9處于截止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，保護(hù)管T6、T7自然也處于截止?fàn)顟B(tài)。C10為擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍的提升電容，C11為隔直耦合電容，ZL為超聲換能器。
本實(shí)施例中，T1、T2可采用3DG型小功率管，T3、T5可采用3DG型中功率管。T4可采用3CG型中功率管。雖然T4、T5管型號(hào)不一致，但盡量選用參數(shù)一致的管子，使Rc4＝Re5。T6與T7，T8與T9則分別采用同一型號(hào)的晶體管，并讓其參數(shù)分別配對(duì)。T6與T7可選用3DG型中功率管，T8與T9可選用3DA型大功率管，且取Re8＝Re9。
由于在本實(shí)用新型中采用了高、低壓公用電源電路、峰值分流保護(hù)電路及準(zhǔn)互補(bǔ)推挽功放電路，再兼之采用不同于常規(guī)的偏置方法，使本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.體積小，可小于140×86×46mm2.重量輕、成本低。
3.聲電轉(zhuǎn)換效率高，可比采用常規(guī)電路設(shè)計(jì)的信號(hào)發(fā)生器效率提高 ，甚至 4.由于本實(shí)用新型靜態(tài)功耗非常低，所以，特別節(jié)電。
5.安全。即使不慎發(fā)生輸出短路情況，也不易燒壞功放管。
6.適用電網(wǎng)電壓范圍寬，一般在180～250V范圍內(nèi)，甚至更低時(shí)，本實(shí)用新型仍有信號(hào)輸出。
權(quán)利要求1.一種小型超聲波信號(hào)發(fā)生器，由高、低壓公用直流電源(1)、振蕩級(jí)(2)、緩沖級(jí)(3)、放大級(jí)(4)、推動(dòng)級(jí)(5)及功放級(jí)(6)順序級(jí)聯(lián)而成，在推動(dòng)級(jí)(5)與功放級(jí)(6)之間接入了保護(hù)電路(7)，其特征在于該保護(hù)電路為峰值限流分流保護(hù)并采用至少兩組保護(hù)管；保護(hù)管T6的基極與功放管T8的射極相接，T6的集電極與T8的基極及推動(dòng)管T4的集電極相連，T6射極接地；保護(hù)管T7的基極與功放管T9的射極相接，T7的集電極與T9的基極及推動(dòng)管T5的射極相連，T7的射極與T9射極電阻Re9的下端及T5射極電阻Re5的下端(A點(diǎn))相連。
2.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于所述的直流電源(1)中，高、低壓兩組直流電源共用變壓器次級(jí)繞組及整流橋堆(Q)，變壓器次級(jí)繞組兩端分別接入整流橋堆的c，d端，自整流橋堆a(bǔ).b端間輸出高壓直流電壓，在變壓器次級(jí)繞組中心接出中心抽頭(10)，自橋堆b端與變壓器次級(jí)中心抽頭(10)之間輸出低壓直流電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于推動(dòng)級(jí)中推動(dòng)管VBE直流偏置于微導(dǎo)通狀態(tài)，功放級(jí)中的功放管VRE直流偏置于截止?fàn)顟B(tài)。
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的信號(hào)發(fā)生器，其特征在于推動(dòng)管的靜態(tài)工作點(diǎn)的VBE為0.2—0.3V，功放管的靜態(tài)工作點(diǎn)VBE為0.05V左右。
專利摘要本實(shí)用新型采用高、低壓公用直流電源電路，節(jié)省了變壓器繞組，減少了整流元件，使體積、重量減小，成本降低。采用峰值分流保護(hù)電路，使輸出即使不慎短路，也不易燒毀功放管。推動(dòng)和功放級(jí)采用與常規(guī)甲乙類不同的偏置方法，使靜態(tài)功耗非常低，既節(jié)電，也提高了整機(jī)效率，適用電源電壓范圍也較寬，可在180-250V范圍內(nèi)工作。
文檔編號(hào)G01N29/00GK2222917SQ9423671
公開(kāi)日1996年3月20日 申請(qǐng)日期1994年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月22日
發(fā)明者李梅 申請(qǐng)人:李梅