[Firer 0]

Кто в курсе, как выходной каскад сделать на пьезоизлучатель для прибора УЗИ? Работает на частоте 2МГц.

Частоту с мощных ОУ напрямую если подавать - бесполезно.

Т.к. напряжение на излучателе в резонансе должно увеличиваться и-з-за резонанса.

Развязать трансформатором на ферр. кольце, сколько витков примерно сделать? Или просто транзистор?

[SmartRed 0]

Для ответа на ваш вопрос необходимо знать во первых, емкость или индуктивность т.е. волновое сопротивление излучателя на частоте резонанса и добротность.

Во вторых, какую реактивную мощность нужно туда нужно загнать.

 

Обмерьте его и станет тогда ясно как согласовать с вашим выходным каскадом.

[Firer 0]

Емкость 5нф.

Индуктивность - как мерять, не в курсе.

Площадь 4см2. Необходимая мощность излучения 2мВт на см2.

На выходе в схеме стоят 2 ОУ AD8092, питание 3.3в

[rod 0]

А известно, какому напряжению на пьезоизлучателе в нагруженном состоянии соответствует требуемая мощность излучения?

[Firer 0]

Нет. Уточняю.

[prototype 2]

Когда-то доводилось чинить УЗИ, там пьезоизлучатель качал каскад на КП7хх (точно не помню, но весь такой золотой - в лучших традициях отечественного ВПК) и напряжение в импульсе было пару сотен вольт. Резюме - об операционниках на выходе раскачки - забудьте.

[Firer 0]

Ого! Так значит все-таки резонанс!

Трансформатор нужен - вот для меня загадка, или напрямую?

[rod 0]

Ого! Так значит все-таки резонанс!

Трансформатор нужен - вот для меня загадка, или напрямую?

<{POST_SNAPBACK}>

Наверное следует скомпенсировать емкостную составляющую. На частоте 2МГц индуктивность примерно 5мкГн для 5нФ (если правильно прикинул). Как запитывать - через транс, или напрямую, зависит, от того, какое напряжение, ток должны быть в нагруженной системе. У Вас есть средства для оценки излучаемой мощности? Если так, то надо определиться с режимами (ток, напряжения) в нагруженном и ненагруженном состоянии. После можно оценивать: подходит, не подходит ОУ, нужен или нет трансформатор.

[SmartRed 0]

Ого! Так значит все-таки резонанс!

Трансформатор нужен - вот для меня загадка, или напрямую?

<{POST_SNAPBACK}>

 

Если вы не наврали с емкостью и частотой резонанса то

для Co=5nF и Fo=2MHz Lo=1.27uH и собств сопрот контура 15.9 Ом.

 

Если для керамики взять на вскидку добротность порядка сотни то

Эквивалент нагрузки будет 1.6кОм и для 8 мВт нужно ~3.6 Вэфф.

 

Проведите такой эксперимент:

Подайте от генератора с постоянным напряжением и изменеяемой частотой через резистор порядка Rг 5-10К на излучатель и найдите резонанс (предположительно паралельный, т.е. максиум напряжения на излучателе).

найдите сопрот нагрузки по ф-ле

 

Rн = Rг*Uн/(Uг-Uн)

 

Где Uн - напряжение на излучалеле при резонансе

Uг - напряжение генератора

Rг - выходное сопротивление генератора

 

Попутно уточните частоту резонанса. Если кривая резонанса будет сильно пологая увеличте сопротивление Rг.

 

Результаты сообщите.

 

Да, каким прибором и на какой частоте измеряли емкость излучателя ?

[Firer 0]

SmartRed! Как вы посчитали индуктивность и сопротивление контура, пожалуйста поясните, какими формулами?

[Firer 0]

Вопросы снимаются, очевидно :)

[Stanislav 0]

Рабочая частота излучаещего элемента не обязательно совпадает с частотой собственного резонанса. Задача состоит в том, чтобы сделать входное сопротивление излучающей системы на рабочей частоте чисто активным. Если оно емкостное (а так часто и бывает), то для компенсации его достаточно включить между выходом мощного опера и изл. элементом индуктивность. При этом нужно следить за напяжением на элемнте - оно может достигать сотен вольт при питании опера в единицы вольт, если излучатель слабо нагружен (например, работает в воздух). Если оно активно - см. SmartRed.

[prototype 2]

В том УЗИ, который чинил я была применена параллельная схема возбуждения последовательного контура. То есть между питанием и землёй включены последовательно индуктивность и пьезоизлучатель, а силовой полевик включен параллельно пьезоизлучателю. Описывать процесс работы я полагаю не надо - по-моему довольно очевидно. Когда-то я работал в фирме занимающейся охранными системами - там для 125 КГц бесконтактных кард-ридеров использовалось последовательное возбуждение. Двухтактный выходной каскад раскачивал цепочку последовательно соединённых рамочной антенны (она же индуктивность) и конденсатора. Схема сильно зависит от добротности как антенны, так и кондёра. В вашем случае конденсатор (пьезоизлучатель) - априори имеет высокую добротность, значит при хорошей индуктивности можете получить вполне приличную амплитуду на излучателе. Частота возбуждения такой схемы в идеале должна точно совпадать с резонансной частотой последовательного контура - иначе будет пшик вместо раскачки. Я очень уважаю операционники AD, но все-таки сомневаюсь что опером напрямую удастся хорошо раскачать.

Кстати в УЗИ пьезоизлучатель был упакован в головку, полностью заполненную специальным маслом на основе касторки высокой очистки. Категорически не допускалось наличие пузырьков воздуха в ней - иначе опа. Там это делалось для лучшего согласования сопротивлений сред. Пациенту перед процедурой тоже мазали брюхо касторкой. Хотя если вам не надо чтобы ультразвук с минимальными потерями проходил через среды с разной плотностью - вероятно такие навороты вам не потребуются.

[Firer 0]

Спасибо, сегодня продолжаю эксперименты.

Бесконтактные считыватели делал, схему помню.

Я не знаю, как именно, но полагаю что мой датчик тоже хитро устроен. и вполне возможно там тоже жидкость есть.

О результатах напишу.

[Firer 0]

Результаты измерений:

Исследуем амплитуду сигнала на пьезоизлучателе в зависимости от частоты 0.1-7МГц. Излучатель подключен к генератору через резистор 1.5кОм.

Обнаружен резонанс на частоте около 240кГц. При этой частоте амплитуда максимальна и равна амплитуде сигнала с генератора = 5в. При других частотах амплитуда -> 0.

Получается, параллельный резонанс?

Напоминаю, емкость 5нф.

Что подскажете?

Излучатель должен работать на 2МГц.

Т.е. теперь включением последовательно индуктивности добиться смещения рез. частоты до 2МГц?