Schemi di potenti generatori di ultrasuoni su lampade. Caratteristiche dei generatori di ultrasuoni
Ecco alcuni degli articoli più divertenti e informativi, secondo me, del libro: Processi e apparecchi ad ultrasuoni in biologia e medicina. Esercitazione per gli studenti della specialità 190500, a cura del Professor V.N. Lyasnikova (SSTU, Saratov, 2005, tiratura 100 copie), questo libro può essere preso in prestito dalla biblioteca comunale di Saratov per strada. Accademico Zarubin e conoscerlo in modo più dettagliato.
Caratteristiche di calcolo e principi di progettazione, Principi di progettazione generatori di ultrasuoni
Un generatore elettrico viene utilizzato per alimentare il trasduttore ultrasonico o un gruppo di essi, che converte l'energia elettrica della rete con una frequenza di 50 Hz in segnali ad alta frequenza nell'intervallo 10 kHz-1 MHz. In precedenza, a questo scopo venivano utilizzati generatori di lampade, meno spesso generatori di macchine. Attualmente vengono sostituiti da generatori di semiconduttori, il cui miglioramento è strettamente correlato allo sviluppo della base dell'elemento: dispositivi a semiconduttore ad alta potenza. Il generatore è il dispositivo principale dell'impianto ad ultrasuoni e ne determina i parametri funzionali e operativi.
I generatori di ultrasuoni in termini di scopo possono essere suddivisi in tre gruppi:
- generatori di radiazione ultrasonica in un mezzo solido (per saldatura, lavorazione, cambio di forma);
- generatori per la radiazione di ultrasuoni in mezzi liquidi (impatto su fusioni, purificazione, intensificazione di processi fisici e chimici);
- generatori per scopi speciali (apparecchiature per la pulizia a bassa potenza, rilevamento di difetti, diagnostica, impatto su oggetti biologici, apparecchiature mediche, preparazione di sospensioni, emulsioni, aerosol, ecc.)
Tuttavia, tutti i gruppi di generatori devono eseguire operazioni simili e il loro schema funzionale può essere rappresentato come segue (Fig. 4.1).
Riso. 4.1. Schema funzionale del generatore di ultrasuoni
Il circuito di potenza è utilizzato nei generatori per alimentare trasduttori ad ultrasuoni ad alta intensità e potenza, utilizzati principalmente per scopi tecnologici e in apparecchiature medico chirurgiche. Per il rilevamento e la diagnostica dei difetti, vengono utilizzati generatori senza circuito di alimentazione, perché la potenza del generatore principale è sufficiente per questi scopi. A scopo terapeutico possono essere utilizzati generatori del primo e del secondo tipo. In generale, i sistemi con un circuito di potenza, ma con regolatori di potenza in uscita entro un intervallo abbastanza ampio, dovrebbero essere considerati generatori promettenti.
I generatori di tubi sono semplici circuiti elettrici, ampia gamma di frequenze, affidabilità e versatilità, poiché le modalità operative dei tubi elettronici, di norma, non raggiungono il limite consentito. Il grande vantaggio dei generatori a valvole è la possibilità del loro sovraccarico di breve durata, che consente di generare potenze impulsive significative, fino a 100 volte la potenza nominale massima, a condizione che gli intervalli di tempo tra gli impulsi siano così lunghi che la potenza media non non superare il massimo. Gli svantaggi dei generatori di lampade sono la breve durata della lampada, le grandi dimensioni complessive, la necessità di un intenso raffreddamento ad acqua o ad aria, la bassa efficienza (30-40%), la necessità di operare in ambienti puliti a causa dell'elevata tensione anodica (fino a 5000 V ). Pertanto, tali generatori sono utilizzati e progettati solo per impianti in cui è richiesta una potenza di ultrasuoni particolarmente elevata. Non sono adatti per l'uso nella tecnologia medica.
I generatori di macchine sono in grado di alimentare convertitori da 10 kW, sono di facile manutenzione e sono insensibili ai sovraccarichi. Tuttavia, sono in grado di generare solo una frequenza di impulso della bassa gamma ultrasonica (non superiore a 20 kHz) e bassa stabilità. Sono utilizzati solo in grandi impianti con un largo numero trasduttori magnetostrittivi o per la lavorazione di fusioni.
A seconda del tipo di elemento semiconduttore attivo nel circuito, i generatori di semiconduttori sono divisi in due gruppi: tiristore e transistor. Poiché le proprietà e lo scopo di transistor e tiristori differiscono in modo significativo, anche i circuiti elettrici dei generatori differiscono. Rispetto ai generatori a valvole, i generatori a semiconduttore sono più piccoli e leggeri e hanno un'elevata efficienza (circa il 70%). Funzionano con tensioni più basse e correnti più elevate. Il loro svantaggio è la loro elevata sensibilità al sovraccarico.
I generatori a transistor hanno circuiti di tipo oscillatore con sensori elettrici per controllare automaticamente la frequenza e compensare le variazioni di carico. Applicare schemi di amplificatori a stadio singolo e multistadio con autoeccitazione. La potenza per eccitare una potente cascata viene prelevata dall'uscita del generatore utilizzando i sistemi feedback. Per ottenere grandi alimentatori per un convertitore, vengono utilizzati diversi generatori con corrispondenza di frequenza. Lo svantaggio dei generatori a transistor è la loro scarsa resistenza ai sovraccarichi, soprattutto in modalità di cortocircuito di emergenza, quando è possibile la rottura di tutti i transistor dello stadio di potenza.
I generatori a tiristori forniscono potenze di uscita elevate, paragonabili ai sistemi a lampade, e sono resistenti a sovraccarichi significativi. Tuttavia, non consentono l'uso del semplice controllo automatico della frequenza e della potenza sul principio di un oscillatore, come nei generatori di transistor. Perché i tiristori sono raddrizzatori controllati, richiedono elettronica complessa dispositivi ausiliari complicando il generatore nel suo complesso. Infatti, un generatore a transistor a bassa potenza è integrato nel generatore a tiristori come circuito di pilotaggio. In connessione con la recente comparsa di potenti transistor, rimane aperta la questione di quale generatore sia più appropriato utilizzare.
Il principio più importante La creazione di moderni generatori di ultrasuoni di qualsiasi tipo è una regolazione automatica, intesa come adattamento del generatore come fonte di energia elettrica alle modalità mutevoli del trasduttore ultrasonico. Il convertitore sotto l'influenza del carico cambia la frequenza di risonanza e la resistenza interna. Per garantire un dosaggio uniforme dell'energia acustica nel tempo, è necessario coordinare costantemente il generatore con il convertitore controllando automaticamente la frequenza o la potenza. Il primo metodo prevede il monitoraggio continuo da parte del generatore di ultrasuoni della variazione della frequenza di risonanza del trasduttore, che influisce sull'ampiezza delle oscillazioni. Nel secondo metodo, la potenza viene automaticamente aumentata o diminuita in base alla variazione del carico dell'inverter.
Nell'adottare un particolare metodo di regolamentazione, dovrebbero essere prese in considerazione considerazioni economiche. Il controllo di frequenza viene utilizzato nei generatori a tubi solo per quegli impianti caratterizzati da un carico variabile e che utilizzano convertitori magnetostrittivi di alta qualità. I generatori a semiconduttore utilizzano la regolazione in entrambi i modi per garantire il massimo utilizzo delle proprietà positive dei trasduttori piezoceramici. Metodi noti per il controllo automatico della frequenza dei generatori sono mostrati in fig. 4.2.
Riso. 4.2 Metodi di controllo automatico della frequenza
Il gruppo di generatori autoeccitati include circuiti in cui il convertitore è parte dell'elaborazione della comunicazione elettromeccanica. La frequenza di oscillazione del generatore dipende dalle proprietà del suo circuito equivalente. Quando il convertitore è spento, non si creano oscillazioni elettriche nel generatore.
Il gruppo di generatori con eccitazione indipendente è il più ampio. La frequenza di un tale oscillatore dipende dal cambiamento di quel parametro del sistema, che è direttamente correlato alla sua frequenza di risonanza. Quando il trasduttore è scollegato, le oscillazioni continuano a essere generate.
Altri dispositivi "oscillano" la frequenza attorno alla frequenza di risonanza del trasduttore ultrasonico.
Ulteriori sviluppi metodi di controllo automatico è associato al principio di sincronizzazione del generatore di eccitazione dello stadio finale potente del generatore elettrico utilizzando la tensione generata dal sensore del trasduttore ultrasonico.
Tabella 4.1
Caratteristiche dei moderni generatori di ultrasuoni sviluppati da VNII TVCh
| Modello | Caratteristiche, tipo di carico | Potenza, w | Frequenza, kHz |
| UZG1-0.063/22 | AFC, IA, PP | 63 | 22 |
| UZG13-01/22 | APC, ASA, IA, PRM, PP | 100 | 22 |
| UZG14-016/22 | AFC, SRM, IA, PP | 160 | 22 |
| UZG7-0.25/22 | AFC, SRM, IA, PP | 250 | 22 |
| UZG-0.4/44 | AFC, ASA, IA, PRM, VPO, MP, IP | 400 | 44 |
| UZG8-0.4/22 | AFC, SRM, IA, PRM, MP, IP | 400 | 22 |
| UZG3-1.0/22 | AFC, SRM, IA, PRM, MP, IP | 1000 | 22 |
AFC - regolazione automatica dell'ampiezza, ASA - stabilizzazione automatica dell'ampiezza, PP - trasduttore piezoceramico, PRM - controllo della potenza uniforme, IA - indicatore di ampiezza, CPM - controllo della potenza a gradini, IP - sorgente di polarizzazione.
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Proteggi la tua casa e orto da piccoli roditori, parassiti, insetti è ancora rilevante oggi. Sono disponibili in commercio vari dispositivi industriali di "repeller", ma un radioamatore con un livello medio di formazione può realizzare lo stesso dispositivo. A differenza di molti schemi di dispositivi simili, quello proposto di seguito è piuttosto originale. Gli schemi noti si basano su un generatore di frequenze ultrasoniche (UZCH), "caricato" su una capsula piezoelettrica. La frequenza di questi generatori può essere sintonizzata (regolata modificando i valori nominali del circuito RC), ma non cambia durante il funzionamento del dispositivo, e quindi del generatore. Cioè, indipendentemente dal tipo di roditori, insetti, uccelli o animali per cui il generatore UHF è "programmato" (tutte le creature elencate hanno paura del disagio da impulsi di una certa frequenza), nel tempo il dispositivo cessa di essere efficace a causa del effetto di assuefazione che si verifica nei roditori o negli insetti.
Nello sviluppo considerato di seguito, questo inconveniente è assente poiché durante il funzionamento attivo del dispositivo, la frequenza del generatore varia in un ampio intervallo. A causa di ciò, il dispositivo proposto può essere utilizzato universalmente per molti esseri viventi, la cui presenza è indesiderabile nelle aree, e ancor più in casa.
Le vibrazioni ultrasoniche con una frequenza di 100 kHz agiscono in modo deprimente su ratti, topi e altri piccoli roditori e le vibrazioni di 22-40 kHz non sopportano cani e gatti.
Considera il circuito elettrico del dispositivo repellente.
Il dispositivo è efficace su un'area fino a 10 m2. Se è necessario aumentare la zona di impatto, è necessario accendere la capsula piezoelettrica tramite un potente amplificatore, che può essere implementato secondo un circuito a transistor.
Sugli elementi DD1.1 e DD1.2 è assemblato un generatore di oscillazioni a bassa frequenza (INF), "caricato" sul transistor VT1. Questo transistor funge da amplificatore di corrente e allo stesso tempo da chiave elettronica che comanda l'optoaccoppiatore U1. Come accoppiatore ottico, viene utilizzato un accoppiatore ottico a tiristori, che funge da chiave controllata.
La forma degli impulsi all'uscita di questo generatore è rettangolare, quindi il transistor VT1, a seconda del fronte dell'impulso, si apre e si chiude periodicamente lentamente (con la frequenza del generatore INCH). L'accoppiatore ottico U1, incluso nel circuito del collettore del transistor VT1, cambia dolcemente la costante di tempo del secondo generatore, implementato sugli elementi DD2.1 e DD2.2. Pertanto, la gamma di frequenza del secondo generatore varia su un'ampia gamma: 20 -80 kHz.
Gli elementi DD2.3 e DD2.4 sono inclusi nel circuito dell'inverter per poter "scuotere" l'amplificatore sui transistor VT2 - VT5. All'uscita dell'amplificatore sono inclusi diversi elementi piezoelettrici simili HA1 -HA4. Il loro numero totale è illimitato e può raggiungere 6-8 in questo schema. Più elementi piezoelettrici, più area può essere protetta dall'invasione di roditori e simili. Quando si collegano più di 4 elementi piezoelettrici all'uscita del dispositivo, i transistor VT2 - VT4 devono essere installati su diversi dissipatori di calore (poiché i collettori di questi transistor sono combinati con la loro custodia).
Come HA1, sarà necessario utilizzare elementi piezoelettrici con una frequenza di risonanza di 20 - 80 kHz. Alla risonanza, un elemento consuma una corrente dell'ordine di 30 - 50 mA, quindi la fonte di alimentazione per questo progetto deve essere della potenza appropriata, stabilizzata, con una tensione di uscita nell'intervallo di 10 - 15 V.
Il dispositivo non ha bisogno di essere regolato e, con parti riparabili, inizia a funzionare immediatamente.
Il resistore variabile R3 imposta l'intervallo entro il quale il dispositivo cambierà la frequenza di oscillazione del generatore.
È facile verificare se il dispositivo funziona. Poiché l'orecchio umano (tenendo conto delle caratteristiche individuali) fissa il limite di frequenza inferiore del generatore UHF nella regione di 16-20 kHz, un dispositivo correttamente funzionante verrà periodicamente "ascoltato" dall'orecchio umano per diversi istanti. Sarà un suono sommesso, simile a un fischio. Quindi il suono si sposterà nuovamente a una frequenza di vibrazione più elevata, che influisce negativamente sui parassiti.
SUI DETTAGLI
Transistor VT1 - silicio a bassa potenza. Invece di quanto indicato nello schema, puoi usare KT503, KT312, KT315, 2N5551, BC547 con qualsiasi indice di lettere. L'accoppiatore ottico U1 può essere sostituito da AOU10Z con indici B, C o simili.
Le capsule piezoelettriche - tipo HC0903A, HCM1206X, SLN e simili sono progettate per una frequenza di risonanza di 20 - 80 kHz.
Condensatori di ossido - tipo K50-29. Condensatore non polare C1 - tipo KM6B, K10-17 o banale. Può anche essere costituito (opportunamente) da due condensatori di ossido da 2 uF, collegati in serie con piastre positive (o negative) tra loro.
Tutti i resistori fissi sono del tipo MLT-0.25. Resistore variabile R3 - tipo SPO-1, SDR-1VB o simile.
A. PETROVICH, San Pietroburgo
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Un generatore di ultrasuoni è un dispositivo che converte l'energia meccanica o elettromagnetica in energia di vibrazioni acustiche di frequenza ultrasonica. I moderni generatori di ultrasuoni funzionano da un alimentatore domestico o industriale, il che significa che sono apparecchi elettrici.
Generalmente, schema elettrico generatore di ultrasuoni si basa su elementi semiconduttori sotto forma di microcircuiti digitali e transistor.
Gli elementi principali del circuito di qualsiasi generatore di ultrasuoni sono un generatore di impulsi master che determina la frequenza degli ultrasuoni generati e transistor di potenza che amplificano gli impulsi del generatore master alla potenza richiesta, determinando così la potenza degli ultrasuoni.I transistor di potenza funzionano in una modalità di commutazione in cui i transistor sono saturi o spenti. Allo stesso tempo, la potenza minima viene dissipata nel circuito del collettore di ciascun transistor, il che aumenta l'efficienza del generatore di ultrasuoni fino al 90%.Tuttavia, i circuiti a transistor presentano anche degli svantaggi. Innanzitutto, la velocità del transistor ha un valore finito, che è particolarmente evidente alle alte frequenze ultrasoniche. I transistor non hanno il tempo di commutare e si verifica una corrente passante che riduce la potenza di uscita del generatore. In secondo luogo, nella modalità di commutazione, l'uscita del generatore produce impulsi rettangolari con armoniche superiori della frequenza fondamentale, che degradano il funzionamento dei transistor e dei trasduttori ultrasonici.
A seconda della potenza del generatore richiesta, lo stadio di uscita sui transistor di potenza può essere realizzato secondo un circuito push-pull (potenza del generatore fino a 100 W), circuito a mezzo ponte (potenza del generatore fino a 300 W) o circuito a ponte (potenza del generatore > 300 W).
La figura seguente mostra gli schemi semplificati degli stadi di uscita dei generatori di ultrasuoni.
Amplificatore di potenza push-pull
In un circuito push-pull, la tensione di alimentazione è selezionata dalla condizione E< U k /2, где Е- напряжение питания, U k -максимально допустимое напряжение на коллекторе (или стоке) транзистора.
Amplificatore di potenza a mezzo ponte
In un circuito a mezzo ponte, l'alimentatore è collegato a un ponte in cui i transistor sono collegati tra i punti vg e il trasformatore di uscita è collegato tra i punti ab. Gli impulsi di eccitazione vengono inviati ai transistor T1 e T2 dal trasformatore Tr1 in controfase. Su un transistor chiuso, l'intera tensione di alimentazione E scende, quindi è necessario che E< U k .
Amplificatore di potenza a ponte
Nel circuito a ponte, lo stadio di uscita del generatore di ultrasuoni è costituito da quattro transistor. L'alimentatore è collegato alla diagonale ab e il trasformatore di uscita è collegato alla diagonale vg. I bracci del ponte sono costituiti da transistor T1-T4. La tensione di base U b-e viene applicata a loro in modo tale che quando i transistor T1 e T3 sono aperti, i transistor T2 e T4 sono chiusi e viceversa. Tale commutazione di transistor porta al fatto che la potenza dissipata nel carico è quattro volte la potenza fornita da un singolo transistor e due volte la potenza fornita da un circuito push-pull o semiponte. La tensione di alimentazione è selezionata dalla condizione E< U k .
Per ottenere potenze superiori, è possibile utilizzare uno schema di addizione di potenza. La figura seguente mostra una delle opzioni per un tale circuito di un generatore di ultrasuoni con l'aggiunta della potenza delle celle a mezzo ponte.
Qui, n celle sono collegate in serie nel circuito di alimentazione. Ciascuno di essi è una cascata di transistor di potenza, realizzati secondo un circuito a mezzo ponte. Le celle sono eccitate da un comune oscillatore master G, e i transistor pari e dispari sono eccitati in controfase. Le uscite di tutte le celle sono collegate a un trasformatore di uscita comune Tr2, dove viene aggiunta la potenza. La tensione di alimentazione E è selezionata dalla condizione E< n*U k .
Lo stadio di uscita del generatore di ultrasuoni, oltre ai transistor di potenza, contiene anche elementi ausiliari che abbinano il generatore di ultrasuoni a un trasduttore di ultrasuoni e servono anche per indicare e regolare gli ultrasuoni generati.
L'oscillatore master può essere implementato secondo diversi schemi, ma comunemente ne vengono utilizzati tre:
Un circuito basato su un generatore di impulsi indipendente che consente di modificare facilmente la frequenza degli ultrasuoni su un'ampia gamma, ma non ci sarà stabilità di frequenza.
Un circuito oscillatore di feedback che consente di generare ultrasuoni alla frequenza di risonanza di un trasduttore ultrasonico in modalità auto-oscillazione. Tuttavia, la stabilità della frequenza è determinata dalla coerenza tra il generatore, il convertitore e lo strumento di lavoro.
Un circuito basato su un oscillatore autoregolante che consente di stabilizzare la frequenza degli ultrasuoni con eventuali variazioni della potenza acustica delle vibrazioni ultrasoniche su uno strumento di lavoro.
Lo schema del generatore di impulsi master viene selezionato in base all'applicazione specifica del generatore di ultrasuoni. Utilizzo di strumenti ad ultrasuoni portatili semplici circuito semplice generatore di impulsi indipendente. Se parliamo di impianti industriali di lavorazione ad ultrasuoni di materiali, dove è richiesta la stabilità della frequenza degli ultrasuoni, viene utilizzato un circuito con autotuning della frequenza dell'oscillatore principale.
La figura seguente mostra una variante circuitale di un generatore di ultrasuoni con controllo automatico della frequenza.
Il carico del generatore è un trasduttore magnetostrittivo M. Il generatore è costituito da due stadi. Il primo è l'eccitatore sotto forma di un oscillatore principale sui transistor T1 e T2, alimentato da un raddrizzatore con una tensione di uscita di E1. Il secondo è lo stadio di uscita in un circuito a mezzo ponte sui transistor T3 e T4. Il carico M è collegato all'uscita del generatore tramite un trasformatore di adattamento Tr2, un circuito di adattamento C1, L1 e C2, L2, un trasformatore di retroazione differenziale Tr3. La tensione di retroazione dal trasformatore Tr3 viene immessa nei circuiti di base dei transistor T1 e T2 e sincronizza il funzionamento dell'oscillatore principale.
La figura seguente mostra uno schema di un generatore di ultrasuoni basato su tiristori TB2-160. Questo è uno schema di un'installazione industriale ad ultrasuoni alimentata da un alimentatore trifase.
Qui, CU è un'unità di controllo a tiristori e BACH è un'unità di autotuning.
La figura seguente mostra una variante di un generatore di ultrasuoni basato su un tubo a vuoto GU-39B. Il carico è un trasduttore magnetostrittivo M, collegato al circuito anodico della lampada tramite un trasformatore Tr1. Il resistore R2 viene utilizzato per regolare la potenza del generatore.
Schema di un generatore di ultrasuoni su un tubo elettronico
Di seguito è riportato uno schema di un generatore di ultrasuoni basato su triodi a tubo elettronico di tipo GU-56, realizzato secondo un circuito push-pull con autoeccitazione.
Schema di un generatore di ultrasuoni su due tubi elettronici.
I produttori di dispositivi e impianti a ultrasuoni non forniscono un diagramma schematico dell'intero generatore di ultrasuoni nella descrizione dei loro prodotti. Pertanto, non è possibile fornire uno schema di un generatore di ultrasuoni commerciale qui sul sito.
Tuttavia, nelle riviste di ingegneria radiofonica come RADIO e RADIO HAMMER, si possono trovare diagrammi di semplici generatori di ultrasuoni e le descrizioni sono fornite di seguito per autoproduzione alcuni dispositivi ad ultrasuoni.
Un articolo della rivista RADIO, n. 7 1990 fornisce uno schema di un alimentatore switching computer fatto in casa, che può essere utilizzato come generatore di ultrasuoni se un emettitore di ultrasuoni è collegato all'avvolgimento secondario del trasformatore di uscita.
Un circuito leggermente modificato è mostrato in Fig. 1
La figura 2 mostra i diagrammi dei segnali nei punti caratteristici del circuito.
L'avvolgimento primario (I) del trasformatore principale Tr2 del convertitore è compreso nella diagonale del ponte formato dai transistor VT1, VT2 e dai condensatori C9, C10. I circuiti di base di questi transistor sono alimentati dagli avvolgimenti II e III del trasformatore T1, il cui avvolgimento primario riceve una tensione di gradino dallo shaper assemblato sui microcircuiti DD1, DD2.
L'oscillatore master del sagomatore è montato sugli inverter DD1.1 e DD1.2 e genera oscillazioni con una frequenza determinata da un resistore variabile R4.1, resistore R4.2 e condensatore C6. Modificando la capacità del condensatore C6, è possibile modificare la frequenza degli ultrasuoni generati su un'ampia gamma e, modificando la resistenza del resistore R4.1, regolare il generatore sulle frequenze di risonanza dell'emettitore di ultrasuoni.
Gli impulsi dalle uscite dei trigger DD2.1 e DD2.2 vengono inviati agli ingressi degli elementi DD1.3 e DD1.4, a seguito dei quali si formano alla loro uscita sequenze di impulsi con un duty cycle di 4. La loro differenza (Fig. 2, diagramma, T1, scambio I ,) ha la forma di impulsi di polarità alternata con la stessa durata e durata delle pause tra di loro.
Attraverso il trasformatore T1, questa tensione di gradino viene trasmessa alla base dei transistor VT1, VT2 e li apre a sua volta. La presenza di pause tra gli impulsi garantisce la completa chiusura di ciascuno di essi prima dell'apertura dell'altro.
I chip shaper DD1, DD2 sono alimentati da una tensione di 12 V da una sorgente senza trasformatore, costituita da un condensatore di zavorra C3, un ponte raddrizzatore VD2, un diodo zener VD3 e condensatori di filtro C7, C8.
La scelta di tale tensione di alimentazione per i microcircuiti ha permesso di utilizzare il trasformatore T1 con il più alto rapporto di trasformazione possibile (10: 1), che ha ridotto il carico di corrente sugli elementi DD1.3, DD1.4 e ha permesso di fare senza ulteriori interruttori a transistor nel loro circuito di uscita.
Il dispositivo è assemblato su un circuito stampato (Fig. 3) da un foglio di fibra di vetro a doppia faccia con uno spessore di 1,5 mm.
I transistor VT1, VT2 sono montati su una piastra 40x22 mm in fibra di vetro a doppia faccia spessa 1,5 mm, saldata perpendicolarmente alla scheda. I transistor KT704A possono essere sostituiti con i transistor KT872A.
Il trasformatore T1 è avvolto su un circuito magnetico anulare di dimensioni K10x6x5 in ferrite 3000NM.
Il suo avvolgimento I contiene 180 giri di filo PELSHO 0.1, gli avvolgimenti II e III - 18 giri di PELSHO 0.27 ciascuno.
Il circuito magnetico del trasformatore T2 -K28x16x9 da ferrite 2000 NM. L'avvolgimento I è costituito da 105 giri di filo PELSHO 0,27, l'avvolgimento II da 14 giri di filo PEV-2 con un diametro di 1 mm.
Le spire degli avvolgimenti di ciascun trasformatore devono essere distribuite uniformemente su tutto il circuito magnetico.
ULTRASUONI CONTRO RODITORI
(dalla rivista RADIO, n. 8 1996)
Il dispositivo proposto (Fig. 1) è un generatore di ultrasuoni, la cui frequenza di oscillazione è modulata da oscillazioni infrasoniche con una frequenza di 6...9 Hz.
Il generatore di frequenza infrasonico è formato dagli elementi DD1.1, DD1.2, dai resistori R1, R2 e dal condensatore C1. Una catena di resistori R3, R4, R6, condensatore C2, diodi VD1, VD2 e transistor VT1 è progettata per ritirare periodicamente la frequenza di un multivibratore oscillatore simmetrico ultrasonico assemblato su elementi DD1.3, DD1.4, resistori R5, R7 e condensatori C5 , C6. La sua frequenza periodicamente, con una frequenza di 6 ... 9 Hz, cambia da 25 a 50 kHz.
I transistor VT2-VT5, ciascuno dei quali è collegato da un inseguitore di emettitore, formano un amplificatore a ponte push-pull, il cui carico è la testina dinamica VA1 - emette ultrasuoni modulati in frequenza. Diodo VD3 e condensatori C3, C4 è un filtro nel circuito di potenza del microcircuito DD1. Il diodo VD3, inoltre, protegge il microcircuito dal guasto in caso di errata polarità di accensione dell'alimentazione dell'intero dispositivo.
Qual è il principio di funzionamento della sirena ad ultrasuoni? Se, ad esempio, la giunzione di emettitore del transistor VT1 viene chiusa con un ponticello a filo, sarà permanentemente chiusa, quindi anche i diodi VD1 e VD2 saranno chiusi e il generatore di ultrasuoni funzionerà a una frequenza costante di circa 25 kHz. Poiché i valori dei resistori R5, R7 e dei condensatori C5, C6 inclusi nel multivibratore sono uguali tra loro, questo generatore genera impulsi rettangolari rigorosamente simmetrici che forniscono alla testa BA1 un lavoro senza distorsioni, Questa è la frequenza più bassa di il dispositivo.
Se ora l'uscita superiore (secondo lo schema) del resistore R3 viene commutata sul conduttore positivo della fonte di alimentazione e il ponticello viene rimosso dalla giunzione dell'emettitore del transistor VT1, il transistor sarà costantemente nello stato aperto . In questo caso, i diodi VD1 e VD2 si apriranno alternativamente a una frequenza di 50 kHz, il doppio della frequenza del generatore di ultrasuoni, che è la frequenza più alta del dispositivo.
In generale, il dispositivo funziona come segue. Quando il segnale di basso livello all'uscita dell'elemento D1.2 passa a uno alto, entro circa 30 ms la frequenza del generatore di ultrasuoni cambia (a causa dell'apertura regolare del transistor VT1) da 25 a 50 kHz, dopodiché rimane pari a 50 kHz per 35 ms. Poi quando il segnale alto livello alla stessa uscita dell'elemento DD1.2, viene nuovamente sostituito da uno basso, il generatore riduce la sua frequenza entro 30 ms (a causa della chiusura regolare del transistor VT1) da 50 a 25 kHz, dopodiché forma un sequenza di impulsi a bassa frequenza per 35 ms. Inoltre, il funzionamento del dispositivo viene ripetuto ciclicamente.
La frequenza del generatore di ultrasuoni può essere modificata selezionando il resistore R2, il tempo di salita e discesa della frequenza del generatore di ultrasuoni selezionando il resistore R3 e il valore della frequenza più alta del dispositivo tramite il resistore R6. Se è necessario modificare la frequenza inferiore (di solito nella direzione di ridurla fino a 20 kHz), la resistenza dei resistori R5 e R7 viene selezionata contemporaneamente, mantenendo l'uguaglianza dei loro valori nominali.
La potenza delle vibrazioni ultrasoniche aumenterà se una testina 6GDV-4 viene utilizzata come emettitore di ultrasuoni o due testine 3GDV-1 sono collegate in parallelo.
Si consiglia di alimentare il dispositivo da una fonte di tensione stabilizzata di potenza adeguata. Pertanto, con una tensione di alimentazione di 9 V e un carico di otto ohm, la corrente consumata dal dispositivo non supera 0,5 A e con un carico di quattro ohm - 1 A.
Per rendere più difficile per i roditori adattarsi a un segnale spaventoso, è consigliabile utilizzare un generatore di frequenza infrasonico più complesso, ad esempio un generatore di impulsi pseudo-casuali.
schema disegno pratico tale generatore è mostrato in Fig.2.
Fig.2
Contiene due generatori di infrasuoni aggiuntivi sugli elementi DD2.1, DD2.2 e DD2.3, DD2.4, che individualmente sono in grado di generare impulsi rettangolari con una frequenza di circa 1,9 e 3,6 Hz, rispettivamente. Le frequenze di tutti e tre i generatori sono scelte in modo che non siano multiple l'una dell'altra. Quindi, invece della metodica modulazione di frequenza degli ultrasuoni, è possibile ottenere interi trilli, che ricordano (ovviamente, nella gamma audio) non solo il canto degli uccelli, ma anche i cigolii di topi e ratti in una situazione stressante. Una persona può sentirlo se si raddoppia approssimativamente la capacità dei condensatori C5 e C6 del generatore sugli elementi DD1.3, DD1.4 e quindi si riduce la sua frequenza alla gamma audio. È in questa modalità che una selezione di resistori R9, R11 e R2 cambia la frequenza di tutti e tre i generatori di infrasuoni.
Un dispositivo con un tale generatore di oscillazione della frequenza infrasonica imita in modo più accurato il cigolio allarmante dei roditori, che non viene percepito dall'orecchio umano, ma è perfettamente distinguibile dai roditori.
RIPARAZIONE DELLA LAVATRICE A ULTRASUONI RETONA
(dalla rivista RADIO, n. 6 2006)
Lo schema schematico, recuperato dalla configurazione dei conduttori stampati sulla scheda, è mostrato in figura.
Il generatore di oscillazioni ultrasoniche è il più semplice generatore ad alta frequenza basato su un transistor VT1, realizzato secondo il classico circuito induttivo a tre punti, con un radiatore piezoelettrico BQ1 come elemento di impostazione della frequenza. Il LED HL1 funge da indicatore del funzionamento del generatore: la presenza di una tensione ad alta frequenza sull'emettitore del transistor. Il diodo VD1 protegge il LED dalla tensione di polarità inversa. Il trasformatore T1 e un ponte di diodi VD2-VD5 alimentano il generatore con una tensione pulsante a una frequenza di 100 Hz.
DISPOSITIVO E RIPARAZIONE DELLA LAVATRICE A ULTRASUONI "ULTRATON MS-2000"
(dalla rivista, RADIO, n. 1 2007)
Il diagramma schematico del dispositivo è mostrato in fig. 1.
Fig. 1
L'elemento principale del dispositivo è un generatore di impulsi con un'uscita a mezzo ponte sul chip IR53HD420.
I suoi componenti interni sono mostrati in Fig.2. Questo circuito integrato ibrido è progettato per l'uso in convertitori di commutazione push-pull a bassa potenza ed è un noto circuito integrato IR2153 per reattori elettronici, integrato con FET di uscita e un diodo con un rapido tempo di ripristino della resistenza inversa.
I parametri di questo chip sono i seguenti:
La tensione di alimentazione massima del semiponte a transistor è di 500 V
La resistenza dei canali drain-source dei transistor ad effetto di campo nello stato aperto è di 3 ohm
La corrente di drain media massima di questi transistor a una temperatura del case di 85 ° C è di 0,5 A
Frequenza massima di commutazione - 1 MHz
Potenza massima dissipata - 2 W
Tempo di ripristino della resistenza inversa del diodo - 50 nsec.
La tensione di rete attraverso i resistori limitatori di corrente R1, R2 e il filtro L1, C1, C2 viene fornita al ponte a diodi VD1. La tensione raddrizzata pulsante alla frequenza di 100 Hz, passata attraverso il fusibile FU1, viene utilizzata per alimentare il dispositivo. Dopo 1...2 sec. dopo aver acceso il dispositivo nella rete, la tensione attraverso il condensatore C3 raggiunge i 9 V e il chip DD1 inizia a funzionare. La sua tensione di alimentazione a regime (12 ... 13 V) è limitata da un diodo zener interno. Con i valori degli elementi circuitali C4, R3, R4 indicati nel diagramma, la frequenza degli impulsi di uscita del microcircuito è di circa 20,5 kHz (il valore esatto è impostato dal resistore di sintonia R4).
Quando i transistor di commutazione vengono accesi a turno, il potenziale del punto di connessione della sorgente, superiore, transistor VT1 e drain, inferiore, transistor VT2 diventa approssimativamente uguale a +310 V applicato al drain del transistor VT1 o zero. In questo caso, la tensione tra il gate e il source del transistor VT1 dovrebbe variare da 0 a +12 V.
L'avvolgimento primario del trasformatore T1 è collegato all'uscita del microcircuito IR53HD420 tramite un condensatore di isolamento C6. Il suo avvolgimento secondario è caricato con un trasduttore ultrasonico piezoceramico BQ1.
LED HL1, accensione dopo 1 ... 2 secondi. dopo aver applicato la tensione di rete al dispositivo, segnala il normale funzionamento del chip DD1. Naturalmente si illuminerà anche se ci sono interruzioni negli avvolgimenti del trasformatore T1 o se l'emettitore BQ1 è difettoso, ma tale indicazione è comunque migliore del semplice monitoraggio della presenza della tensione di rete.
Tabella di risoluzione dei problemi, ULTRATON MS-2000,
L'operatività del dispositivo viene ripristinata sostituendo l'elemento guasto. La frequenza dell'oscillatore interno del microcircuito DD1 è regolata dal resistore trimmer R4 alla massima tensione sull'emettitore BQ1.
SCACCIARATTI AD ULTRASUONI SU CHIP KR1211EU1
(dalla rivista, RADIO, n. 7 2011)
Il chip KR1211EU1 è progettato per costruire convertitori di tensione a impulsi non stabilizzati e, in particolare, per controllare potenti interruttori a transistor.
Contiene un oscillatore principale, due potenti stadi di uscita che operano in controfase, oltre a nodi di controllo.
Selezionando gli elementi di un circuito di impostazione della frequenza esterno, la frequenza dei segnali generati può essere modificata in un intervallo molto ampio. C'è anche un ingresso dedicato per attivare e disattivare i segnali di uscita.
Grazie alle caratteristiche descritte è possibile assemblare su questo chip un repellente ad ultrasuoni per topi o altri animali nocivi. Tali dispositivi di solito emettono ultrasuoni con una frequenza di 20 ... 30 kHz in modalità pulsata o in modalità modulazione di frequenza. Ciò aumenta l'efficacia del repeller, rendendo più difficile per gli animali abituarsi agli ultrasuoni.
Lo schema del dispositivo proposto è mostrato in Fig. 1
Due generatori di impulsi a bassa frequenza sono assemblati sul chip DD1. Gli impulsi rettangolari dall'uscita del generatore sugli elementi DD 1.2 e DD 1.4 vengono inviati all'ingresso FV del chip DA1 e si accendono a un livello logico basso e spengono i segnali alle uscite Q1 e Q2 del chip DA1 ad alto livello logico. Pertanto, il segnale ultrasonico è intermittente.
La tensione a dente di sega generata dal generatore sugli elementi DD1.1 e DD1.3 viene alimentata all'ingresso T del microcircuito DA1, a cui è collegato anche il circuito di impostazione della frequenza R4C4 del suo generatore interno. A causa di ciò, la frequenza degli impulsi generati viene modulata, variando del 20...30% secondo la legge del dente di sega. Poiché i generatori sul chip DD1 operano a frequenze diverse, ogni messaggio ultrasonico differisce in frequenza dal precedente. Secondo l'autore, questo rende il repeller più efficace.
Per aumentare la potenza del dispositivo e collegare ad esso un emettitore di ultrasuoni con una resistenza di diversi ohm, è stato utilizzato un amplificatore di potenza a ponte su gruppi di transistor ad effetto di campo complementari VT1 e VT2. La resistenza dei canali aperti di questi transistor è 0,05 ... 0,1 Ohm, la corrente di drain consentita è 3 ... 4 A (costante), 12 A (impulso).
La tensione di alimentazione del repeller deve rientrare nei limiti indicati sul diagramma, l'assorbimento di corrente dipende principalmente dalla resistenza dell'emettitore VA1.
Il dispositivo può essere assemblato su un circuito stampato mostrato in Fig.2.
Fig.2
È realizzato in fibra di vetro, sventato su entrambi i lati. Il foglio su uno di essi funge da filo comune. I collegamenti ad esso dei conduttori stampati situati sul lato opposto della scheda sono realizzati mediante ponticelli. Vengono fatti passare attraverso i fori indicati sulla disposizione degli elementi con croci.
Il chip K561LE5 può essere sostituito da K561LA7. Switch SA1 - qualsiasi di piccole dimensioni. Come emettitore BA1, è adatta una testina dinamica ad alta frequenza (, tweeter,) 2GD-36 o simile tra quelle moderne.
Quando regolano il repeller, selezionano resistori e condensatori dei circuiti di impostazione della frequenza di tutti i generatori del dispositivo, cercando di ottenere il segnale ultrasonico più spiacevole per gli animali. Per una messa a punto uniforme dei generatori, è possibile sostituire temporaneamente i resistori fissi con variabili. Collegando temporaneamente in parallelo un altro condensatore C4 con una capacità di circa 1000 pF, è possibile abbassare la frequenza dei segnali ultrasonici e trasferirli nella gamma udibile. Ciò consentirà, a orecchio, di valutare i parametri della modulazione.
Nei momenti in cui i segnali di uscita del chip DA1 vengono accesi e spenti, si sentono dei clic nell'emettitore BA1. Se ciò è inaccettabile, è possibile abbandonare la modalità di funzionamento a impulsi del microcircuito, lasciando solo la modulazione di frequenza degli ultrasuoni. Per fare ciò, il resistore R2 e il condensatore C2 devono essere rimossi e i pin 12 e 13 del chip DD1 devono essere collegati a un filo comune.
Foto scheda a circuito stampato strumento
GENERATORE ANTIRATTO AD ULTRASUONI
(dalla rivista. , RADIO AMATORI, n. 7 1996)
Questo generatore può essere utilizzato nella conservazione del grano e in altre aree di conservazione degli alimenti.
Il circuito del generatore mostrato in figura è costituito da un modulatore a bassa frequenza (C1, C2, DD1.1, DD1.2, R1, R2), un generatore di vibrazioni ultrasoniche (C3, C4, DD1.3, DD1.4, R3 , R4) , un amplificatore di potenza sui transistor VT1 ... VT3 e un radiatore, utilizzato come altoparlante ad alta frequenza 4GDV-1. Con i valori nominali indicati nel diagramma, il generatore emette oscillazioni modulate in frequenza nell'intervallo 15 ... 40 kHz. La frequenza del generatore è controllata dal resistore R4, la frequenza di modulazione è controllata dal resistore R2 entro 2...10 Hz.
Se il contatto S1 è impostato in modo tale che questo contatto si chiuda in caso di ingresso non autorizzato nella stanza, il generatore può funzionare anche come sirena allarme antifurto, poiché inizia a irradiare oscillazioni modulate in frequenza nell'intervallo 1000 .... 2000 Hz.
Va tenuto presente che durante il lavoro prolungato in una gamma di frequenze, i ratti possono adattarsi, pertanto è necessario modificare i parametri di radiazione con i resistori R2 e R4 2 ... 3 volte a settimana. Puoi anche applicare questa tecnica: collega il condensatore C4 a un pezzo di filo che crea una capacità aggiuntiva che cambia con la temperatura, l'umidità, la forza del vento (se il filo viene tirato fuori), ecc. Quindi la frequenza cambierà secondo una legge casuale.
ULTRASUONI CONTRO RODITORI
(dalla rivista RADIO AMATORI, n. 1 2007)
La figura mostra un diagramma di un generatore a cinque stadi (se lo si desidera, il numero di frequenze di uscita può essere aumentato a 10). Il generatore di impulsi di clock è assemblato su un chip DA1. La frequenza del generatore determina il tempo di accensione delle frequenze del generatore di ultrasuoni ed è determinata dai parametri degli elementi R1 e C1. Gli impulsi rettangolari dall'uscita del chip DA1 vengono inviati all'ingresso di un contatore decimale assemblato sul chip DD1.
Il generatore ad alta frequenza (60 ... 80 kHz) è assemblato su un chip DD2. La frequenza del generatore è determinata dai parametri degli elementi C2, R5, R6 e dai resistori contatore DD1 collegati alternativamente R6...R10. Dall'uscita 3 del microcircuito DD2, gli impulsi rettangolari vengono inviati all'ingresso del trigger DD3 e, dopo aver diviso per 2 dall'uscita del trigger DD3, gli impulsi rettangolari antifase vengono inviati a un amplificatore di potenza a ponte assemblato su coppie complementari di transistor VT1 , VT3 e VT2, VT4, il cui carico è una testa dinamica piezoelettrica ad alta frequenza.
Se il dispositivo è destinato all'uso in spazi ristretti (un piccolo magazzino, dispensa o fienile), è possibile ridurre la potenza di uscita abbandonando l'amplificatore e collegare l'emettitore piezoelettrico direttamente a una delle uscite del trigger DD3.
I generatori di ultrasuoni sono fonti di energia per impianti a ultrasuoni. Trasformano l'energia elettrica di frequenza industriale (50 Hz) in energia di corrente alternata a frequenza ultrasonica. Questa corrente è la corrente di eccitazione del convertitore. Allo stesso tempo, i generatori generano la corrente di polarizzazione necessaria per ottenere il massimo allungamento relativo dei trasduttori (cioè l'ampiezza di oscillazione).
Negli impianti tecnologici ad ultrasuoni vengono utilizzati principalmente generatori a tubi e semiconduttori. Possono funzionare secondo lo schema con autoeccitazione ed eccitazione indipendente. I generatori autoeccitati si distinguono per la semplicità del circuito, ma sono inferiori ai generatori con eccitazione indipendente in termini di stabilità della frequenza.
I generatori con eccitazione indipendente sono costituiti, di regola, da tre cascate (blocchi): master, intermedio e uscita. Lo stadio di pilotaggio converte la corrente a frequenza industriale in una corrente a frequenza ultrasonica (di un certo intervallo). bassa potenza impulsi elettrici. Lo stadio intermedio amplifica questi impulsi alla potenza richiesta per alimentare l'unità di uscita. L'unità di uscita infine amplifica gli impulsi di corrente a frequenza ultrasonica alla potenza richiesta per eccitare il trasduttore (carico).
Generatori universali e specializzati
I primi sono progettati per funzionare con vari impianti tecnologici e consentono, di norma, di regolare i parametri di uscita su un intervallo relativamente ampio. Sono utilizzati nell'elaborazione dimensionale, nella pulizia ad ultrasuoni, nella saldatura, ecc. I generatori specializzati sono più spesso utilizzati nella produzione di massa e in serie, quando non è necessario regolare i parametri di uscita su un'ampia gamma.
Le caratteristiche elettriche dei generatori di ultrasuoni includono la frequenza operativa, la potenza di uscita, l'efficienza, la stabilità della frequenza, la stabilità dell'ampiezza di oscillazione del sistema oscillatorio e il livello di interferenza radio industriale.
La frequenza operativa (o gamma di frequenza) del generatore deve essere conforme agli standard stabiliti (18 ± 1,35); (22±1,65); (44+4.4) kHz, ecc.
Per potenza di uscita del generatore si intende la potenza elettrica da esso trasmessa al sistema oscillatorio dell'unità ad ultrasuoni. I generatori di ultrasuoni più utilizzati con potenza da 0,25 a 10 kW. Nei generatori, la potenza può essere regolata gradualmente e senza intoppi.
efficienza del generatore
L'efficienza del generatore caratterizza il rapporto tra la sua potenza di uscita e tutta la potenza che consuma dalla rete. Dipende dal circuito del generatore, dalla modalità operativa, dalla lavorazione, ecc. Per i generatori con una potenza fino a 0,4 kW, l'efficienza deve essere almeno 0,3 per una lampada e 0,5 per un generatore a semiconduttore, ma, ad esempio , potenza da 2,5 a 10 kW - non meno di 0,5 e 0,65 (rispettivamente).
La stabilità di frequenza è maggiore per i generatori con eccitazione indipendente, poiché è determinata dai parametri dell'unità motrice, il cui funzionamento non è influenzato dalle variazioni dei parametri di carico.
Durante il funzionamento dei sistemi oscillatori, potrebbe esserci una discrepanza di frequenza tra il sistema e il generatore, che è una conseguenza, ad esempio, dell'usura degli utensili, del riscaldamento del concentratore e di altri motivi. Come risultato della discrepanza, l'ampiezza delle oscillazioni dell'elemento di lavoro del sistema diminuisce e, di conseguenza, la produttività del processo. Per mantenere un'ampiezza costante delle oscillazioni degli elementi di lavoro nel processo di trattamento ad ultrasuoni, nei generatori vengono utilizzate unità di controllo automatico della frequenza (unità AFC). Questi blocchi forniscono la sintonizzazione della frequenza metodi elettrici, per il quale, in particolare, nell'unità di uscita del generatore, è montato un nodo per l'estrazione di un segnale elettrico proporzionale all'ampiezza delle oscillazioni meccaniche dell'elemento di lavoro del sistema oscillatorio. Quando la frequenza del sistema oscillatorio e del generatore non sono corrispondenti, viene emesso un segnale nell'avvolgimento del trasformatore di uscita di quest'ultimo in termini di ampiezza e fase della corrente di carico. Questo segnale provoca una variazione della frequenza prodotta dal generatore e annulla il mismatch; l'ampiezza di vibrazione dello strumento viene ripristinata, il che consente all'operazione di continuare nella modalità specificata.
Il generatore di ultrasuoni tipo UZG13-1.6 (la sua potenza è di 1,6 kW) può funzionare in modalità di eccitazione indipendente e con AFC. Due intervalli di frequenza di questo generatore consentono di lavorare a 16,35-23,65 kHz.
La stabilità dell'ampiezza delle fluttuazioni del carico si ottiene anche utilizzando il feedback automatico (AFC) quando si utilizzano generatori con sintonizzazione automatica della frequenza.
Per lo schema "Generatori con un'ampiezza stabile"
Progettista di radioamatori con un'ampiezza stabile Generatore con un'ampiezza stabile. Fig.1 Il generatore di segnali armonici (Fig. 1) con frequenze da 10 Hz a 100 kHz ha un'elevata stabilità di ampiezza. La stabilizzazione dell'ampiezza del segnale viene effettuata utilizzando un transistor ad effetto di campo incluso nel circuito POS. Il transistor ad effetto di campo è controllato da una tensione costante, che si forma sul condensatore C1 e amplificata dall'amplificatore operazionale DA2. L'ampio coefficiente di trasferimento dell'amplificatore operazionale DA2 mantiene l'ampiezza del segnale armonico con una precisione di decine di millivolt nell'intervallo da 1 a 9 V. L'ampiezza è regolata dal potenziometro R9. Il coefficiente armonico del segnale di uscita è inferiore allo 0,1% Stabilizzazione dell'ampiezza del segnale tramite LED. Il guadagno dell'amplificatore operazionale (Fig. 2) viene impostato utilizzando i resistori R3 e R4 ed è pari a 3,2. Questo guadagno è necessario per avviare il generatore. Non appena l'ampiezza del segnale armonico aumenta a 1,6 V, i diodi si aprono e appare un ulteriore circuito di retroazione Fig.2 Il guadagno diminuisce e l'ampiezza dell'oscillazione armonica si stabilizza a un certo livello. Le distorsioni introdotte dal circuito di stabilizzazione non superano l'1%. L'ampiezza del segnale di uscita è regolabile da 2 a 5V. La frequenza dipende dagli elementi del ponte di Vienna e può assumere valori da unità di hertz a centinaia di kilohertz. regolazione automatica ampiezza del segnale. Il generatore (Fig. 3) è assemblato su un transistor ad effetto di campo VT1 con un doppio ponte a forma di T nel circuito OS. Per stabilizzare l'ampiezza del segnale di uscita nei collettori dei transistor VT2 e VT3, le oscillazioni vengono rettificate da un rivelatore montato sugli elementi C6, C7, VD1, VD2. All'uscita...
Per lo schema "GENERATORI DI RUMORE PER UFFICIO"
Per lo schema "GENERATORI AL QUARZO PER STAZIONI RADIO PORTATILI"
Nodi di apparecchiature radioamatorialiQUARZO PER STAZIONI RADIO PORTATILI Quando si progettano stazioni radio portatili con modulazione AM e FM, vengono spesso utilizzati percorsi di ricezione e trasmissione separati. Inoltre, ciascuno di essi utilizza il proprio generatore principale. Una tale costruzione è conveniente durante l'installazione, ma richiede una notevole quantità di spazio nella struttura. Ma poiché le dimensioni in una stazione radio portatile sono uno dei fattori fondamentali, l'uso di un oscillatore locale combinato sembra essere una soluzione promettente al problema della miniaturizzazione. Sulla fig. 1 mostra un diagramma di un oscillatore locale combinato con stabilizzazione della frequenza al quarzo. A seconda di dove viene applicata la tensione di controllo, genera una tensione con una frequenza di 27 o 22 MHz. Il generatore è realizzato secondo lo schema capacitivo a tre punti sul transistor VT1. Il quarzo è compreso tra la base e il collettore. Schemi su ts106-10 Quando viene applicata una tensione di +12 V TX, si creano le condizioni per l'eccitazione del quarzo ZQ1 (il circuito L1C3 è sintonizzato su una frequenza vicina a 27 MHz). Se viene fornita una tensione di controllo di +12 V RX, il quarzo ZQ2 viene eccitato (il circuito L3C3 è sintonizzato su una frequenza vicina a 22 MHz). Il segnale di uscita viene prelevato dal collettore del transistor VT1. Carico - cascate ad alta resistenza realizzate su transistor ad effetto di campo KP350B. Il partitore R1R2 per l'impostazione delle tensioni del circuito di gate è comune per entrambi gli stadi. Le bobine L1, L2 sono avvolte con filo PEL 0,24 giro per girare su telai con un diametro di 5,5 mm. L1 contiene 12, L2 - 24 turni. Trimmer da SB9a. È opportuno utilizzare il generatore descritto quando la spaziatura di frequenza del quarzo non è inferiore a 3 MHz. Con una spaziatura più piccola, dovresti usare un generatore realizzato secondo lo schema con un tre punti capacitivo con un divisore capacitivo (Fig. 2). ...
Per lo schema "GENERATORE A DUE PUNTI ALTAMENTE STABILE"
Unità di apparecchiature per radioamatori GENERATORE A DUE PUNTI ALTAMENTE STABILE PETIN, 344015, Rostov-on-Don, Eremenko str., 60/6 - 247, Tel. 25-42-87 I generatori a tre punti sono spesso utilizzati per generare oscillazioni armoniche di frequenza. In alcuni casi (per motivi di progettazione) può essere utile un generatore a due punti. Un tale generatore richiede l'uso di due transistor. Tuttavia, in un generatore a due punti correttamente progettato (vedi figura), il numero totale di elementi può essere anche inferiore rispetto a uno a tre punti. A causa del fatto che il segnale dal circuito oscillatore LI, C2 del generatore viene inviato al gate VT2, che ha una grande resistenza di ingresso, e il segnale di retroazione viene prelevato dal collettore VT1, che ha una grande resistenza di uscita, il circuito oscillatorio è deviato molto debolmente circuito elettronico e conserva il suo fattore di alta qualità. Inoltre, per aumentare la resistenza di ingresso del transistor ad effetto di campo VT2, nel suo circuito sorgente è incluso un resistore R2, per aumentare la resistenza di uscita del transistor bipolare VT1, nel suo circuito di emettitore è installato un resistore R1. schemaÈ stato determinato sperimentalmente che la deriva di frequenza in 1 s non supera 1...2 Hz a una frequenza di 10 MHz, cioè Il circuito del termostato su un triac stabilità di frequenza a breve termine di questo generatore è vicino alla stabilità di frequenza di un oscillatore al quarzo. La stabilità della frequenza a lungo termine è molto peggiore ed è determinata principalmente dalla stabilità della frequenza di risonanza del circuito oscillatorio e dalla tensione di alimentazione. Una variazione della tensione di alimentazione di 1 V porta a una deriva di frequenza di circa 1000 Hz. Con lo stesso circuito oscillatorio in un generatore a tre punti basato su un transistor bipolare secondo un circuito di base comune, la deriva di frequenza per 1 s è risultata essere di circa 50 Hz. Con il compito di aumentare la stabilità della frequenza, è opportuno selezionare la resistenza del resistore R3, il cui valore determina la profondità del feedback positivo. Con inferiore...
Per lo schema "GENERATORE DI RIFERIMENTI"
Componenti di apparati per radioamatoriGENERATORE DI SUPPORTOV. EGORENKOV (RA3DAV), Kaliningrad, regione di Mosca. A volte viene utilizzata la formazione di un segnale SSB: filtri elettromeccanici, le cui frequenze differiscono dalle frequenze dei risonatori al quarzo a bassa frequenza standard di diversi kilohertz. Accordatura elettronica di risonatori al quarzo; a basse "frequenze entro questi limiti è impossibile. Tale problema può essere risolto isolando i battiti tra le oscillazioni di due generatori stabilizzati da risonatori al quarzo ad alta frequenza. Il quarzo (vedi figura) è assemblato sui transistor T1 e T3. Condensatori C1 e C8 sono selezionati per regolare la frequenza dei generatori.La loro capacità può variare da decine a migliaia di picofarad.Quelli simili funzionano bene nella gamma di 1-10 MHz, richiedendo quasi nessuna regolazione.Un semplice termostato su frequenze triac di 501,7 kHz , sono stati utilizzati risonatori al quarzo Kv1 7.0 e Kv2 7.5 MHz. La stabilità della frequenza dipende principalmente dalla stabilità della tensione di alimentazione. Quando la tensione di alimentazione è cambiata di ±1 V, la frequenza è cambiata di ±40 Hz (il controllo è stato effettuato da una frequenza elettronica metro Ch3 -12).Il mixer è realizzato sul transistor T2.Il condensatore C5 è selezionato in base alla minima distorsione non lineare, controllando la tensione di uscita con un oscilloscopio. Le bobine L1 e L2 sono avvolte sul nucleo SB-12a e hanno rispettivamente 100 e 20 spire di filo PEL 0,1 assemblate sul transistor T4). Per una frequenza di 22,5 MHz, la bobina L3 ha 6 spire di filo PEL 0,8, il diametro del telaio è ...
Per il circuito "Simulatore interruttore elettronico"
Il simulatore è progettato per testare gli interruttori elettronici sistema automobilistico accensione con il metodo dell'oscilloscopio. Per testare l'interruttore, è necessario applicare impulsi rettangolari al suo ingresso con un duty cycle di circa tre e una frequenza di ripetizione di 33 o 100 Hz. Ciò corrisponde alla rotazione albero motore motore a quattro cilindri con una frequenza di 500 e 1500 giri / min. A seconda della frequenza di rotazione dell'albero, il ciclo di lavoro degli impulsi all'uscita dell'interruttore dovrebbe cambiare: molti radioamatori hanno acquisito oscilloscopi, ma non tutti hanno i generatori necessari. Nel dispositivo proposto, gli impulsi rettangolari sono generati da un multivibratore sui transistor VT1 e VT2, che vengono alimentati alla chiave - transistor VT3. Il collettore VT3 del simulatore è collegato al terminale 7G dell'interruttore. Invece di una bobina di accensione, come carico, è possibile collegare una lampada per auto A12-45 + 40 (EL1) o vicino ad essa in alimentazione. La frequenza del generatore è impostata dall'interruttore SA1. È possibile rilevare malfunzionamenti nell'interruttore confrontando le forme d'onda della tensione nei punti di controllo dell'interruttore "cattivo" con quello riparabile. Utilizzando il pulsante SB1, la corrente viene interrotta attraverso la bobina di accensione quando il motore è fermo. Quando si preme il pulsante, la lampada dovrebbe spegnersi dopo alcuni secondi P. SEVASTYANOV, Tashkent, Uzbekistan ....
Per il circuito "Generatore HF su quarzo LF"
Nodi di apparecchiature radioamatorialiGeneratore HF su quarzo a bassa frequenza V. LENSKY, Krasnodar A causa della mancanza di quarzo ad alta frequenza per ottenere oscillazioni altamente stabili in HF e VK Nelle gamme, i radioamatori ricorrono spesso alla moltiplicazione delle oscillazioni a bassa frequenza del eccitatore. Ciò complica lo schema del dispositivo, ne riduce l'efficienza, aumenta le dimensioni e il peso. Queste carenze possono essere eliminate dall'eccitazione diretta del quarzo a bassa frequenza a dispari armoniche meccaniche... Quando si eccita il quarzo alle armoniche meccaniche, si dovrebbe tener conto dell'effetto dannoso della capacità statica (supporto di quarzo ed elementi del circuito) che devia il quarzo. A causa di questa capacità, l'attività del risonatore al quarzo diminuisce rapidamente con l'aumentare del numero armonico. Pertanto, l'eccitazione alle armoniche superiori alla quinta può avvenire solo con compensazione o neutralizzazione della capacità statica. I generatori di compensazione, a causa della loro tendenza all'autoeccitazione e alla difficoltà di ristrutturazione quando si cambia il numero armonico, non sono di particolare interesse per i radioamatori. Attivare il relè sul tiristore del circuito È più opportuno utilizzare la neutralizzazione della capacità statica posizionando il quarzo in uno dei bracci del ponte bilanciato. Il quarzo armonico a ponte ha un numero caratteristiche interessanti. Hanno proprietà di gamma: consentono l'eccitazione a varie armoniche meccaniche dispari. Per una tale ristrutturazione è sufficiente cambiare la frequenza del circuito. Quando la capacità statica viene neutralizzata, il fattore di qualità del quarzo aumenta con l'aumentare del numero armonico, raggiunge un massimo e poi diminuisce gradualmente. La potenza delle oscillazioni generate cambia leggermente con l'aumentare del numero seriale armonico. I ponti hanno...
Per lo schema "Uso degli ultrasuoni"
Uso dell'elettronica di consumo Uso ecografia- questa è un'altra direzione nello sviluppo dei "rilevatori di prossimità". La Figura 1 mostra come funziona un tale dispositivo. La parte superiore della figura mostra una possibile configurazione quando il trasmettitore e il ricevitore ecografia dimora di fronte a un amico di un amico. Finché nulla impedisce agli ultrasuoni di raggiungere completamente il ricevitore, il circuito è in attesa. E solo l'intruso, situato tra l'emettitore e il ricevitore, può impedirlo. Opzioni per antifurto ad ultrasuoni Tale dispositivo è in grado di fornire un altissimo livello di affidabilità. Dopotutto, qualsiasi diminuzione del livello del segnale dal trasmettitore o anche la cessazione del suo funzionamento in generale sarà considerata dai circuiti del ricevitore come un pericolo. Gli esempi di cui sopra possono apparire semplicemente quando il trasmettitore è disabilitato Un'altra efficace disposizione di ricevitore e trasmettitore è mostrata nella parte inferiore della figura. Schema di un semplice trasmettitore radio per 6p45 In questo caso, gli ultrasuoni vengono riflessi da un oggetto solido a distanza ed entrano nel ricevitore. Il segnale emesso dal trasmettitore deve essere abbastanza forte. Naturalmente, ogni oggetto che interferisce con il suono attiverà un allarme. È possibile un altro modo di utilizzare il dispositivo. In questo caso, il suono raggiunge il ricevitore solo rimbalzando sul ladro in prossimità del trasmettitore e del ricevitore. Tutti i metodi descritti sono validi, quindi scegli quello che meglio si adatta alle tue condizioni Watchdog a ultrasuoni con ricevitore e trasmettitore separati La Figura 1 mostra schema elettrico trasmettitore di ultrasuoni. Si basa su un timer di tipo 555 e la frequenza operativa è determinata dai valori dei resistori R1 e R4 e del condensatore C1. ...
