[发明专利]超声波发生器

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体地，涉及一种超声波发生器。

背景技术

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。

在电力领域，超声波发生器可以用于电网驱鸟，野外驱虫等低频率精度要求下的应用，现有设备普遍大量使用各种高精度功放芯片等组合使用，虽然精度很好，但造价较高，且输出功率不足，不利于大规模在野外使用。

发明内容

为克服现有超声波发生器价格高，输出功率不足的技术缺陷，本发明公开了一种超声波发生器。

本发明所述超声波发生器，包括直流电源，还包括方波发生器、多谐振荡器和用于放大并输出音频信号的放大级，所述方波发生器的方波输出端与多谐振荡器的信号触发端连接，所述多谐振荡器的输出端与放大级的输入端连接； 

所述多谐振荡器包括参数相同的一对输入三极管和一对谐振电容对；每一输入三极管基极与另一输入三极管集电极之间通过一个谐振电容连接，输入三极管发射极到地之间串联有发射极电阻，基极通过基极电阻与信号触发端连接，集电极连接电源；

所述放大级由放大NMOS管和音频功放串联组成，所述放大NMOS管栅极连接任一输入三极管的集电极。

优选的，所述方波发生器由三角波电路、脉宽比较器和基准电压源组成，所述三角波电路和基准电压源的输出端分别连接脉宽比较器的输入端，所述脉宽比较器输出端与多谐振荡器的信号触发端连接。

进一步的，所述基准电压源由串联在电源和地线之间的第一固定电阻和第一可调电阻组成，两个电阻的公共节点作为基准电压输出端。

进一步的，所述三角波电路由充电管、复位管、充电电容、上拉电阻、反相器和调节电阻串组成，所述充电电容和调节电阻串并联在充电管和地线之间，充电管源级连接电源，上拉电阻和复位管串联后连接在电源和地线之间，上拉电阻和复位管公共端连接充电管栅极，复位管栅极连接反相器输出端，所述反相器的输入端连接调节电阻串的中间节点。

更进一步的，所述调节电阻串由固定电阻和可调电阻组成。

优选的，所述谐振电容通过整流二极管与输入三极管基极连接，所述整流二极管正极连接输入三极管基极。

优选的，所述放大NMOS管的栅极与地之间连接有稳压二极管。

优选的，所述输入三极管集电极通过集电极电阻连接电源。

本发明所述超声波发生器，通过大量使用成本极低的普通分离器件组合实现超声波的产生和放大功能，利用直流电作为电源，使得各类器件无须选择成本较高的高压器件，输出的超声波频带范围宽，功率强，传播范围大，能较好的应用于驱鸟驱虫。

附图说明

图1是本发明一种具体实施方式示意图；

附图中标记及相应的零部件名称：T1-第一输入三极管，T2-第二输入三极管，INV-反相器，P1-充电管，N1-放大NMOS管，N2-复位管，RPU-上拉电阻，R21-第一固定电阻，R22-第一可调电阻，R31-第二固定电阻，R32-第二可调电阻，RC-集电极电阻，RE-发射极电阻 RB-基极电阻， COMP-脉宽比较器，C1-第一谐振电容， C2 -第二谐振电容，C3-第三谐振电容，D1-整流二极管， D2-稳压二极管 ，OP-音频功放。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

本发明所述超声波发生器，包括直流电源，还包括方波发生器、多谐振荡器和用于放大并输出音频信号的放大级，所述方波发生器的方波输出端与多谐振荡器的信号触发端连接，所述多谐振荡器的输出端与放大级的输入端连接； 

所述多谐振荡器包括参数相同的一对输入三极管和一对谐振电容对；每一输入三极管基极与另一输入三极管集电极之间通过一个谐振电容连接，输入三极管发射极到地之间串联有发射极电阻，基极通过基极电阻与信号触发端连接，集电极连接电源；

所述放大级由放大NMOS管和音频功放串联组成，所述放大NMOS管栅极连接任一输入三极管的集电极。

本发明的基本原理是产生方波后，利用多谐震荡器自激产生二次谐波，由于二次谐波的频率相对基波较高，且频带较宽，当输入信号频率在声波上限附近时，通常会产生位于超声波频段的二次波，再将二次超声波放大后从音频功放输出。