專利名稱：小型超聲波信號發(fā)生器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種超聲波信號發(fā)生器。
超聲波信號發(fā)生器，可應用于工業(yè)探傷、醫(yī)療診斷、保健等各種場合，應用十分廣泛，但迄今為止的各種超聲波信號發(fā)生器，存在聲電轉換效率低、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，就會燒壞功放管，所以，難以保證使用安全。
本實用新型的目的在于設計一種可降低靜態(tài)功耗，提高聲電轉換效率，并帶有特殊的輸出短路保護電路的超聲波信號發(fā)生器。與現有的各種超聲波信號發(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為準互補推挽輸出及峰值限流分流保護電路；圖4為整機電路圖。
本實用新型由高、低壓公用直流電源(1)、振蕩級(2)、緩沖級(3)、放大級(4)、推動級(5)及功放級(6)順序級連而成。在推動級與功放級之間接入了峰值限流分流保護電路。該保護電路由至少兩組保護管(T6、T7)組成。保護管T6的基極與功放管T8的射極相接，T6的集電極與T8的基極及推動管T4的集電極相連，T6的射極接地；另一保護管T7的基極與功放管T9的射極相接，T7的集電極與T9的基極及推動管T5的射極相連，T7的射極與T9射極電阻Re9的下端及推動管T5的射極電阻Re5下端(A點)相接。當通過功放管T8的電流值在正常范圍內時，保護管T6處于截止狀態(tài)，一旦T8的電流超過設定值，Rc8上的電壓會使T6導通而對T8基極電流分流使T8的電流下降，從而起到了保護作用。T8所充許通過的最大電流值，可通過Rc8人為設定。T7對T9的保護作用亦與上述過程相同。
在電子設備中，導致其自身體積增大、重量增加的一個主要因素是電源變壓器。為了減小體積、降低重量及成本，本實用新型簡化了電源電路。
在本實用新型中，從變壓器B次級抽出中心抽頭(10)，將變壓器次級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，從變壓器次級中心抽頭(10)與橋堆Q的b端之間輸出。變壓器次級電壓處于正半周時，上端(9)為正，下端(11)為負，低壓電流從中心抽頭(10)端出發(fā)，經低壓負載到b端，再經D3整流后回到負端(11)；當變壓器次級電壓處于負半周時，下端(11)為正、上端(9)為負，低壓電流仍從抽頭(10)端出發(fā)，經低壓負載到b端，再經D4整流后回到負端(9)。因而低壓直流電路屬全波整流電路。
此電源電路應用電壓范圍較寬，可在180～250V范圍內工作。
對于小型超聲信號發(fā)生器，還應考慮降低靜態(tài)功耗，提高聲電轉換效率。因此，在本實用新型中功放電路及推動電路的靜態(tài)工作點偏置狀態(tài)與常規(guī)不同，并非偏置在通常的甲乙類，而是讓推動管處于微導通狀態(tài)，其VBE在0.2～0.3V左右；功放管處于截止狀態(tài)，其VBE在0.05V左右。
在本實用新型的實施例中，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構成通常的射隨器作緩沖用。T3、W2、Rb31、Rb32、Re3、D、W3、Rc31、Rc32構成了通常的放大器。T4、T5、Rc4、Re5、Rc31、Rc32構成了推動電路。T6、T7為峰值分流保護電路。T8、T9、Re8、Re9則構成功放電路。通過調整W2，可使 再調整W3，可使推動管T4、T5處于微導通狀態(tài)，功放管T8、T9處于截止狀態(tài)。此時，保護管T6、T7自然也處于截止狀態(tài)。C10為擴大動態(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管型號不一致，但盡量選用參數一致的管子，使Rc4＝Re5。T6與T7，T8與T9則分別采用同一型號的晶體管，并讓其參數分別配對。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。
由于在本實用新型中采用了高、低壓公用電源電路、峰值分流保護電路及準互補推挽功放電路，再兼之采用不同于常規(guī)的偏置方法，使本實用新型具有如下優(yōu)點1.體積小，可小于140×86×46mm2.重量輕、成本低。
3.聲電轉換效率高，可比采用常規(guī)電路設計的信號發(fā)生器效率提高 ，甚至 4.由于本實用新型靜態(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.適用電網電壓范圍寬，一般在180～250V范圍內，甚至更低時，本實用新型仍有信號輸出。
權利要求1.一種小型超聲波信號發(fā)生器，由高、低壓公用直流電源(1)、振蕩級(2)、緩沖級(3)、放大級(4)、推動級(5)及功放級(6)順序級聯(lián)而成，在推動級(5)與功放級(6)之間接入了保護電路(7)，其特征在于該保護電路為峰值限流分流保護并采用至少兩組保護管；保護管T6的基極與功放管T8的射極相接，T6的集電極與T8的基極及推動管T4的集電極相連，T6射極接地；保護管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)相連。
2.如權利要求1所述的信號發(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繞組及整流橋堆(Q)，變壓器次級繞組兩端分別接入整流橋堆的c，d端，自整流橋堆a.b端間輸出高壓直流電壓，在變壓器次級繞組中心接出中心抽頭(10)，自橋堆b端與變壓器次級中心抽頭(10)之間輸出低壓直流電壓。
3.如權利要求1所述的信號發(fā)生器，其特征在于推動級中推動管VBE直流偏置于微導通狀態(tài)，功放級中的功放管VRE直流偏置于截止狀態(tài)。
4.如權利要求1或權利要求3所述的信號發(fā)生器，其特征在于推動管的靜態(tài)工作點的VBE為0.2—0.3V，功放管的靜態(tài)工作點VBE為0.05V左右。
專利摘要本實用新型采用高、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。采用峰值分流保護電路，使輸出即使不慎短路，也不易燒毀功放管。推動和功放級采用與常規(guī)甲乙類不同的偏置方法，使靜態(tài)功耗非常低，既節(jié)電，也提高了整機效率，適用電源電壓范圍也較寬，可在180-250V范圍內工作。
文檔編號G01N29/00GK2222917SQ9423671
公開日1996年3月20日 申請日期1994年6月22日 優(yōu)先權日1994年6月22日
發(fā)明者李梅 申請人:李梅