Kurt Nell, Австрия
Пьезоэлектрические преобразователи широко используются в ультразвуковых измерительных устройствах и в акустических оповещателях охранной сигнализации. Для получения от преобразователя достаточной звуковой мощности нужно, во первых, подавать напряжение с частотой, близкой к частоте его резонанса, а во вторых, амплитуда этого напряжения должна быть как можно ближе к максимально допустимой для используемого прибора.
Для питания преобразователя чаще используют схему с трансформатором, работающую на резонансной частоте. Но для того, чтобы создать и оптимизировать такую схему, придется потратить немало времени и сил. Однако возможно сделать и бестрансформаторную схему. Пример подобной схемы изображен на Рисунке 1.
 Кликните для увеличения |
|
|
Рисунок 1. |
Пять инверторов и утроитель напряжения управляют пьезоэлектрическим преобразователем. |
Задающий генератор собран на микросхеме триггера Шмитта IC1A. Частота устанавливается резистором R1 и конденсатором C1. Для точной настройки на частоту резонанса преобразователя следует подбирать номиналы обоих компонентов. Можно заменить R1 подстроечным резистором и подстраивать частоту с его помощью, добиваясь максимального напряжения на преобразователе.
Драйвер собран на пяти инверторах IC1B … IC1F. Диоды D1 и D2, вместе с окружающими их компонентами, образуют утроитель напряжения. На транзисторе Q2 сделан усилитель, а на транзисторах Q1 и Q3 – драйвер пьезопреобразователя.
Генератор можно заменить микроконтроллером. Схема работает при напряжении питания не превышающем 10 В. Ее можно использовать и в системах с питанием 3.3 В, но тогда микросхему для генератора и драйверов нужно будет заменить на инвертор 74HC14. Если потребуется еще больше увеличить размах напряжения на преобразователе, можно подключить дополнительный удвоитель напряжения.
