一种可调幅值与强度的超声自激电路的制作方法

1.本实用新型涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种可调幅值与强度的超声自激电路。


背景技术：

2.超声波是一种波长极短的机械波，在空气中波长一般短于2cm(厘米)。它必须依靠介质进行传播，无法存在于真空(如太空)中。它在水中传播距离比空气中远，但因其波长短，在空气中则极易损耗，容易散射，不如可听声和次声波传得远，不过波长短更易于获得各向异性的声能，可用于清洗、碎石、杀菌消毒等。在医学、工业上有很多的应用。
3.随着科技的发展，超声波技术广泛应用于检验、清洗、加湿、医学检查等各个行业，很多场景下需要对超声输出进行幅值和强度控制。超声波在很多场合都有使用，多采用手动调节方式，对涉及需要精确控制或实时调节的应用场合，目前暂没有完善的方法。
4.超声波控制主要采用机械控制，手动调节的方式实现，依赖于机械控制方式，调节精度低，实时反馈差，已不能满足一些对实时性和准确性要求较高的场合。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种可调幅值与强度的超声自激电路。
6.本实用新型提供了如下方案：
7.一种可调幅值与强度的超声自激电路，包括：
8.相连的启停电路以及振荡电路；所述振荡电路用于根据所述启停电路输入的不同占空比不同频率的脉冲波形相应产生变化，以便实现具有目标强度以及目标幅值的超声波震荡模式的输出；
9.其中，所述振荡电路包括电容三点式自激振荡电路。
10.优选地：所述振荡电路包括依次相连的可变电阻、第二固定电阻以及超声波压电换能器；调节所述可变电阻强度大小用以获得所述目标强度。
11.优选地：所述可变电阻为机械式滑动变阻器、程控电阻芯片中的任意一种。
12.优选地：所述振荡电路的频率与所述超声波压电换能器的固有频率一致。
13.优选地：所述固有频率为1兆赫。
14.优选地：所述振荡电路还包括第一谐振回路，所述第一谐振回路通过第二电容连接至所述超声波压电换能器；所述第一谐振回路用于控制所述振荡电路的振荡幅度。
15.优选地：所述振荡电路还包括第二谐振回路，所述第二谐振回路连接至所述超声波压电换能器；所述第一谐振回路连接至第二三极管的集电极，所述第二谐振回路分别连接至所述第二三极管的发射极以及基极，所述第二三极管的基极连接至所述第二固定电阻与所述超声波压电换能器之间。
16.优选地：所述第二三极管的频率大于10兆赫。
17.优选地：所述启停电路包括第一固定电阻、第三固定电阻、第四固定电阻、第五固
定电阻、第一三极管以及第三三极管，所述第一固定电阻的一端与电源模块以及第一三极管的发射极相连，所述三固定电阻的两端分别与所述第一固定电阻以及第三三极管的集电极相连；所述第一三极管的集电极与所述振荡电路相连，所述第一三极管的基极连接至所述第一固定电阻与所述第三固定电阻之间；所述第四固定电阻以及所述第五固定电阻各自的一端均与所述第三三极管的基极相连，所述第三三极管的发射极连接至所述第五固定电阻；所述第四固定电阻远离所述第三三极管的一端用于与脉冲宽度调制输入端相连。
18.根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
19.通过本实用新型，可以实现一种可调幅值与强度的超声自激电路，在一种实现方式下，该电路可以包括相连的启停电路以及振荡电路；所述振荡电路用于根据所述启停电路输入的不同占空比不同频率的脉冲波形相应产生变化，以便实现具有目标强度以及目标幅值的超声波震荡模式的输出；其中，所述振荡电路包括电容三点式自激振荡电路。本技术提供的可调幅值与强度的超声自激电路，电路结构简单，稳定性强，对于需要频繁改变超声波强度的设备，有较好的使用效果。可以灵敏调节超声的输出强度，可应用于需要精确输出的设备或环境。集成了程控接口，可实现程控控制的超声自激电路与方法，相较于其他电路与方法，该电路具有成本低、结构简单、无机械要求、稳定性高的有点，可适用于各种需程控控制的场合。值得大面积推广使用。
20.当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型实施例提供的一种可调幅值与强度的超声自激电路的电路原理图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.实施例
25.参见图1，为本实用新型实施例提供的一种可调幅值与强度的超声自激电路，如图1所示，该电路可以包括相连的启停电路a1以及振荡电路a2；所述振荡电路a2用于根据所述启停电路a1输入的不同占空比不同频率的脉冲波形相应产生变化，以便实现具有目标强度以及目标幅值的超声波震荡模式的输出；
26.其中，所述振荡电路a2包括电容三点式自激振荡电路。
27.本技术实施例提供的可调幅值与强度的超声自激电路，该电路采用电容三点式自激振荡器，直接推动超声波换能器工作，可实现较大的功率输出；该电路可通过程控变阻器
的接入，灵敏调节超声的输出强度，可应用于需要精确输出的设备或环境。该电路结构简单，成本低，无机械要求，稳定性高。
28.具体的，所述振荡电路包括依次相连的可变电阻rj1、第二固定电阻r2以及超声波压电换能器p1；调节所述可变电阻rj1强度大小用以获得所述目标强度。所述可变电阻rj1为机械式滑动变阻器、程控电阻芯片中的任意一种。所述振荡电路的频率与所述超声波压电换能器p1的固有频率一致。所述固有频率为1兆赫。
29.所述振荡电路还包括第一谐振回路，所述第一谐振回路通过第二电容c2连接至所述超声波压电换能器p1；所述第一谐振回路用于控制所述振荡电路的振荡幅度。其中第一谐振回路包括第一电容c1以及第一带铁芯电感l1。所述振荡电路还包括第二谐振回路，所述第二谐振回路连接至所述超声波压电换能器p1；所述第一谐振回路连接至第二三极管q2的集电极，所述第二谐振回路分别连接至所述第二三极管q2的发射极以及基极，所述第二三极管q2的基极连接至所述第二固定电阻r2与所述超声波压电换能器p1之间。其中第二谐振回路包括第一电容c2以及第一带铁芯电感l2。所述第二三极管的频率大于10兆赫。
30.本技术实施例提供的振荡电路可以由rj1、r2、p1、c2、l1、c1、q2、c3、l2组成的大功率高频振荡电路，采用电容三点式振荡电路，电路振荡频率为超声波压电换能器p1的固有频率1mhz。l1和c1，l2和c3分别组成两个独立的谐振回路，保证整体振荡稳定性，在大功率下保持稳定工作；该电路中三极管q2为关键器件，要求频率大于10mhz；该电路振荡幅度由l1和c1决定；该电路输出强度由rj1和r2共同作用，调节rj1可改变强度大小；该电路rj1可使用机械师滑动变阻器，也可以使用程控电阻芯片，便于程控设置。
31.进一步的，所述启停电路a1包括第一固定电阻r1、第三固定电阻r3、第四固定电阻r4、第五固定电阻r5、第一三极管q1以及第三三极管q3，所述第一固定电阻r1的一端与电源模块pwr1以及第一三极管q3的发射极相连，所述三固定电阻r3的两端分别与所述第一固定电阻r1以及第三三极管q3的集电极相连；所述第一三极管q1的集电极与所述振荡电路相连，所述第一三极管q1的基极连接至所述第一固定电阻r1与所述第三固定电阻r3之间；所述第四固定电阻r4以及所述第五固定电阻r5各自的一端均与所述第三三极管q3的基极相连，所述第三三极管q3的发射极连接至所述第五固定电阻r5；所述第四固定电阻r4远离所述第三三极管q3的一端用于与脉冲宽度调制输入端(pwm)相连。
32.总之，本技术提供的可调幅值与强度的超声自激电路，电路结构简单，稳定性强，对于需要频繁改变超声波强度的设备，有较好的使用效果。可以灵敏调节超声的输出强度，可应用于需要精确输出的设备或环境。集成了程控接口，可实现程控控制的超声自激电路与方法，相较于其他电路与方法，该电路具有成本低、结构简单、无机械要求、稳定性高的有点，可适用于各种需程控控制的场合。值得大面积推广使用。
33.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
34.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。